1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：8.2二力平衡（解析版） 考点直击 理解二力平衡的含义，要抓住两个要点：（l）一个物体，同时受两个力作用；（2）物体保持静止状态或匀速直线运动状态（即物体处于平衡状态）典例分析变式训练考点1 二力平衡的概念及实验（1）二力平衡：如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡；（2）二力平衡特点：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。【典例1】（秋望城区月考）下列情况中，不属于二力平衡的是（）A人站在匀速下降的电梯里B正在空
2、中匀速飞行的直升飞机C跳伞运动员落地前加速向下运动D汽车在高速公路上匀速行驶【答案】C。【分析】处于静止状态或匀速直线运动的物体受平衡力作用。【解答】解：ABD、人站在匀速下降的电梯里、正在空中匀速飞行的直升飞机以及汽车在高速公路上匀速行驶，都做匀速直线运动状态，因此受平衡力作用，不符合题意；C、跳伞运动员落地前加速向下运动，由于运动员加速下落，所以运动员受非平衡力作用，符合题意。故选：C。【典例2】（春松滋市期中）在“探究二力平衡的条件”实验中，下列说法中你不同意的是（）A小明同学认为这三种实验器材丙图最为合理B乙图，在两侧挂上等质量的钩码，纸片保持静止，挂上质量不等的钩码，不能保持静止，说
3、明平衡的两个力的大小相等C乙图，将纸片转动一定的角度，释放后纸片马上转回来，说明平衡的两个力一定作用在一条直线上D乙图，将纸片撕开，两瓣纸片都不能保持静止，说明平衡的两个力必须作用在同一物体上【答案】A。【分析】（1）从摩擦力对实验的影响分析；（2）（3）（4）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上。【解答】解：A、在实验的过程中，为了减少摩擦力对实验结论的影响，实验过程中，尽量减小摩擦，图中乙受到的摩擦力最小，甲其次，丙的摩擦力较大，故乙是最合理的，故A错误；B、乙图，在两侧挂上等质量的钩码，钩码的重力是相同的，对纸片的拉力相同，纸片保持静止，挂上质量不等的钩码，拉力不同，纸
4、片不能保持静止，说明平衡的两个力的大小相等，故B正确；C、乙图，将纸片转动一定的角度，钩码的拉力不在同一条直线上，释放后纸片马上转回来，两个拉力在同一条直线上，这说明平衡的两个力一定作用在一条直线上，故C正确；D、乙图，将纸片撕开，钩码的两个力没有作用在同一个物体上，两瓣纸片都不能保持静止，说明平衡的两个力必须作用在同一物体上，故D正确。故选：A。【典例3】（春碑林区校级期中）在“探究二力平衡的条件”的实验中。（1）如图甲所示，将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码数量来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，将小
5、卡片转过一个角度，松手后观察释放瞬间（选填“释放瞬间”或“最终”）小卡片能否平衡。此实验步骤可探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。（3）为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一个物体上，操作方法是把小卡片一剪为二，变为两个卡片，观察小卡片能否平衡。（4）对比如图乙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置可减小摩擦力对实验的影响；对比如图丙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置的优点是可以忽略不计卡片重力。【答案】（1）相反；钩码数量；（2）释放瞬间；不在同一条直线上；（3）把小卡片一剪为二，变为两个卡片；（3）摩擦力；卡片重力。【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩
6、码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；（2）小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以将小卡片分成两个物体，观察两个物体的运动情况；（4）怎样减小摩擦力对实验的影响来分析解答；将木块放在水平桌面上，木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用，就会影响实验效果。【解答】解：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个方向相反的拉力，并通过调整钩码数量来改变拉力的大小；（2）将小卡片转过一个
7、角度，两个拉力不在同一直线上，松手后纸片释放瞬间不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）把小卡片一剪为二，变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态，可探究平衡力是否必须作用在同一物体上；（4）乙图为滑动摩擦，绳子与滑轮间的摩擦较小，所以图甲的装置是为了减小摩擦力对实验的影响；对比如图丙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置的优点是由于卡片的重力远小于钩码的重力，可以忽略不计。故答案为：（1）相反；钩码数量；（2）释放瞬间；不在同一条直线上；（3）把小卡片一剪为二，变为两个卡片；（3）摩擦力；卡片重力。【变式训练1】（2019春宣化区期末）在如图所示的情况
8、中，满足二力平衡条件的是（）A BC D【答案】A。【分析】作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。【解答】解：A、两个力作用在同一直线上、大小相等、方向相反、作用在同一物体上，是一对平衡力；B、两个力不在同一直线上，不是平衡力；C、两个力的大小不相等，不是平衡力；D、两个力不在同一物体上，不是平衡力。故选：A。【变式训练2】（春宜兴市校级期末）如图为“研究二力平衡条件”的实验装置，下列叙述不正确的是（）A为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面B小车所受重力与小车所受拉力是一对平衡力C调整两边的托盘内所放的钩码数量，可以改变力的大小D将小车扭转
9、一个角度，是为了让两拉力不在同一直线【答案】B。【分析】（1）尽量减少阻力的影响，如使用光滑水平面、使用小卡片等；（2）根据二力平衡的条件分析；（3）实验中通过调整钩码的重力来改变拉力的大小；（4）可以通过旋转小车探究两个平衡力是否作用在一条直线上；【解答】解：A、实验时，将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力，故A正确；B、小车所受重力与小车所受拉力不在同一条直线上，不是一对平衡力；故B错误；C、实验中调整两边的托盘内所放的钩码数量，钩码的重力不同，拉力不同，故C正确；D、通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡，探究两个平衡力是否在同一条直线上，故D正确。本题选错误的；故选：B。
10、【变式训练3】（秋仓山区校级期末）小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时，木块A处于静止状态，若再往右盘中增加一个钩码后，木块A仍处于静止状态；经过思考，小强用小车B替换了木块A再进行实验，如图乙所示；同时，小红用硬纸板C替换了木块A再进行实验，如图丙所示。（1）关于他们的改进方案：用小车B及硬纸板C替换木块A，是为了A。A减少摩擦力对实验结果的影响B小卡片是比较容易获取的材料C容易让小卡片在水平方向上保持平衡D小卡片容易扭转（2）小红将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片
11、上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码数量来改变拉力的大小。（3）当小卡片平衡时，小华将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片不能（选填“能”或“不能”）平衡，此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要在作用在同一直线上。【答案】A;（2）相反；钩码数量；（3）不能；作用在同一条直线上。【分析】根据二力平衡的条件答题：一对平衡力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，作用在同一个物体上，在探究时注意控制变量法的应用。探究二力平衡时，验证两个力需要作用在同一条直线上，可以把小卡片扭转一个角度为了减小实验误差，应减小摩擦力对实验的影响，根据摩擦力对实验的影响分析小明与小华的实验设计的优劣。【解答】解：（1）
12、图丙小卡片几乎悬在空中，实验受摩擦力影响很小，卡片重力小，可忽略其重力对实验的影响；小车与桌面之间是滚动摩擦，摩擦较小，而木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在较大摩擦力，实验要受到摩擦力影响，故选A；（2）在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反，可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小；（3）小华将小卡片扭转一个角度，两个拉力不在同一直线上，则松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了说明：二力平衡的条件之一作用在同一直线上。故答案为：（1）A；（2）相反；钩码数量；（3）不能；作用在同一条直线上。考点2 平衡力及平衡状态的判定（1）平衡力：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或
13、匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡；（2）平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态；（3）物体收到平衡力的作用，那么物体就处于平衡状态。【典例4】（春灌云县期末）下图所示的两个力中，是一对平衡力的是（）ABCD【答案】B。【分析】二力平衡的条件有4个，“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。【解答】解：A、两个力没有作用在同一条直线上，不属于平衡力，故A错误；B、两个力满足“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”，是一对平衡力；故B正确；C、两个力没有作用在同一条直线上，不属于平衡力，故C错误；D、两个力没有作用在同一物体上，不属于平衡力，故D错
14、误。故选：B。【典例5】（春石家庄期末）下列物体中，处于平衡状态的是（）A静止在水平地面上的篮球B在空中沿曲线运动的钢球C沿斜面加速下滑的木箱D正在转弯的火车【答案】A。【分析】平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态。【解答】解：A、静止在水平地面上的篮球处于平衡状态，受到的力为平衡力，故A符合题意；B、在空中沿曲线运动的钢球，速度方向不断发生改变，处于非平衡状态，故B不符合题意；C、沿斜面加速下滑的木箱，速度大小不断发生改变，处于非平衡状态，故C不符合题意；D、正在转弯的火车，火车的运动方向一直发生变化，处于非平衡状态，故D不符合题意。故选：A。【变式训练1】（春东湖区校级期中）下列情况中，
15、属于一对平衡力的是（）A静止在桌面上的书，书对桌面的压力和书的重力B在平直公路上匀速行驶的汽车所受的牵引力和重力C围棋课教学演示时，吸附在竖直悬挂的磁性棋盘上的棋子所受的磁力和支持力D保持挺举动作的举重运动员，运动员的重力和地面对他的支持力【答案】C。【分析】二力平衡的条件共四个，即“同物、同线、等值、反向”；而“作用在同一个物体上”这个条件往往被学生所忽略；解题时一定要看清两个力到底具备几个条件，四个条件必须同时具备方可。【解答】解：A、静止在桌面上的书，书对桌面的压力和书的重力没有作用在同一个物体上，方向也相同，所以不是平衡力，故A错误；B、在平直公路上匀速行驶的汽车所受的牵引力和重力，这
16、两个力的方向是垂直的，不是平衡力，故B错误；C、围棋课教学演示时，吸附在竖直悬挂的磁性棋盘上的棋子所受的磁力和支持力，这两个大小相等、方向相反、同一直线，作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；D、保持挺举动作的举重运动员，运动员的重力要小于地面对他的支持力，不是平衡力，故D错误。故选：C。【变式训练2】（春金牛区校级月考）下列物体处于平衡状态的是（）A正在离站的火车B绕地球转动的“北斗”卫星C离开脚后在草地上滚动的足球D小明从斜面上匀速滑下【答案】D。【分析】匀速直线运动的速度和方向都保持不变，处于平衡状态，受平衡力作用。【解答】解：A、正在离站的火车速度越来越快，运动状态发生改变，不是
17、匀速直线运动，处于非平衡状态，故A错误；B、绕地球转动的“北斗”卫星方向在不断改变，不是匀速直线运动，处于非平衡状态，故B错误；C、离开脚后在草地上滚动的足球速度越来越慢，运动状态发生改变，不是匀速直线运动，处于非平衡状态，故C错误；D、小明从斜面上匀速滑下，运动速度和方向不变，做匀速直线运动，处于平衡状态，故D正确。故选：D。【变式训练3】（春青冈县期末）如图所示，教室里悬挂着的吊灯处于静止状态，假如吊灯所受的力全部消失，吊灯将（）A匀速竖直下落B加速竖直下落C保持静止D保持静止或匀速直线运动状态【答案】C。【分析】惯性是物体的一种固有属性，任何物体都具有保持静止状态和匀速直线运动的性质。【
18、解答】解：吊灯所受的所有力都消失，由于惯性，它将保持原有的静止状态。故选：C。考点3 平衡力和相互作用力的区分（1）二力平衡特点：同体、等大、反向、共线。（2）相互作用力特点：不同体、等大、反向、共线。【典例6】（春花山区校级期中）物体P与Q叠放在一起，静止在水平地面上。下列各种力中，属于平衡力的是（）AP受到的重力和Q对P的支持力BP对Q的压力Q和对P的支持力CQ对地面的压力和地面对Q的支持力DQ受到的重力和地面对Q的支持力【答案】A。【分析】二力平衡的四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。【解答】解：A、P受到的重力和Q对P的支持力，大小相等、方向相反、作用在同
19、一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故A符合题意；B、P对Q的压力作用在Q上，Q对P的支持力作用在P上，两个力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；C、Q对地面的压力是作用在地面上，地面对Q的支持力作用在Q上，两个力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意；D、地面对Q的支持力大小等于P和Q两个物体的重力，大于Q的重力，两个大小不相等，不是一对平衡力，故D不符合题意。故选：A。【典例7】（马鞍山一模）如图所示，在水平拉力F作用下，木板甲在水平地面上向右做匀速直线运动，木块乙相对于地面静止，下列说法正确的是（）A甲所受的重力与地面对甲的支持力是一对平衡力B弹簧测力计对乙
20、的拉力F与乙所受的摩擦力是一对平衡力C甲所受的拉力F与地面对甲的摩擦力是一对平衡力D拉力F与弹簧测力计对乙的拉力F是一对相互作用力【答案】B。【分析】一对平衡力等大、反向、作用在同一直线上、作用在同一物体上；相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。【解答】解：A、甲所受的重力为甲的重力，地面对甲的支持力为甲乙的总重力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；B、木块乙相对于地面静止，受力平衡，乙在水平方向上只受到拉力和摩擦力的作用，所以弹簧测力计对乙的拉力F与乙所受的摩擦力是一对平衡力，故B正确；C、甲做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，水平方向上受到
21、三个力的作用：地面对甲的摩擦力、乙对甲的摩擦力和拉力F，则可知甲所受的拉力F与地面对甲的摩擦力大小不同，二力不是一对平衡力，故C错误；D、拉力F与弹簧测力计对乙的拉力F不是两个物体之间的相互作用，这两个力不在同一条直线上，所以不是一对相互作用力，故D错误。故选：B。【变式训练1】（安徽）如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是（）AG与F3是一对平衡力BG与F3是一对相互作用力CF1与F2是一对平衡力DF 1与F2是一对相互作用力【答案】D。【分析】平衡力的条件：大小相等、方向
22、相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。【解答】解：A、G与F3这两个力没有作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故A错误；B、G的施力物体是地球，受力物体是小球；F3的施力物体是水平横杆，受力物体是弹簧，所以G与F3不是一对相互作用力，故B错误；CD、F1是弹簧拉动小球的力，F2是小球拉动弹簧的力，这两个力是一对相互作用力，故C错误、D正确。故选：D。【变式训练2】（华龙区校级一模）放在水平桌面上的书所受力中，属于平衡力的是（）A书对桌面的压力与书所受的重力B书对桌面的压力与桌面对书的支持力C书所受的重力与桌
23、面对书的支持力D书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力【答案】C。【分析】二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。【解答】解：A、书所受的重力和书对桌子的压力，其方向都是竖直向下，因此不是一对平衡力，故A错误；B、书对桌子的压力和桌子对书的支持力，二力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误；C、桌子对课本的支持力和课本受到的重力，二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，因此它们是一对平衡力，故C正确；D、桌子对书的支持力和桌子所受的重力，二力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选：C。【变式训练3】（贺州）如图所示
24、，甲、乙叠放在一起，静止在水平地面上，下列说法正确的是（）A甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力B乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对相互作用力C甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对相互作用力D甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力【答案】D。【分析】（1）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；（2）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。【解答】解：A、甲受到的重力与甲对乙的压力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误；B、乙受到的重力与地面对乙的支持力是作用在同一物体上的两个力，大小也不相
25、同，所以不是一对相互作用力，故B错误；C、甲受到的重力与乙对甲的支持力是作用在同一物体上的两个力，所以不是一对相互作用力，故C错误D、甲受到的重力与乙对甲的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力，故D正确。故选：D。考点4 二力平衡条件的应用（1）二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意上面四个要点，且这四个要点缺一不可；（2）在平衡力作用下，原来处于静止状态的物体，依然处于静止状态，原来运动的物体，一定以原来的速度做匀速直线运动；（3）静止的物体只受
26、两个力作用时，这两个力一定是平衡力；匀速直线运动的物体，如果只受两个力作用，那么这两个力也一定是平衡力。【典例8】（春禹城市期中）质量是50kg的长方体木块平放在水平桌面上，在100N的水平拉力作用下向西做匀速直线运动，则木块受到摩擦力的大小为100 N，方向向东；受到地面的支持力是490 N，方向竖直向上。【答案】100；向东；490；竖直向上。【分析】（1）物体做匀速直线运动，水平方向上受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反；（2）根据Gmg求出木块的重力；重力的方向是竖直向下的。【解答】解：（1）木块在100N的水平拉力作用下向西做匀速直线运动，水平方向上受的拉力和摩擦力是一对
27、平衡力，所以木块受到摩擦力的大小为fF100N，方向向东；（2）木块受的重力Gmg50kg9.8N/kg490N；重力的方向是竖直向下的；支持力的方向与重力的方向相反，即竖直向上。故答案为：100；向东；490；竖直向上。【变式训练1】（春织金县期末）有一辆小车重1200N，受到的牵引力是200N，车在水平面内做匀速直线运动，车受到的阻力是200N，地面对车的支持力是1200N，如果突然将牵引力撤去，小车的速度将变小（填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】200；1200；变小。【分析】（1）物体静止或做匀速直线运动时，受到的力是平衡力，相互平衡的两个力大小相等，方向相反；（2）物体受到非
28、平衡力力作用时，物体将做变速运动。【解答】解：（1）小车在水平方向上做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此阻力大小等于牵引力的大小，为200N；（2）在竖直方向上，受到的重力和支持力是一对平衡力，大小相等，因此支持力大小等于重力的大小，为1200N；（3）物体受到的拉力突然撤去后，受到的拉力为零，但是还受到阻力的作用，因此物体做减速运动；故答案为：200；1200；变小。课堂巩固训练一、选择题。1（春新丰县期中）一个小孩用20N的水平推力推桌子，桌子未被推动，则桌子受到的摩擦力（）A大于20NB等于20NC小于20ND以上均有可能【答案】B。【分析】当用20N的水平推力
29、推桌子，没推动时，因为物体处于静止状态，可以认为是推力与摩擦力相平衡，大小相等。【解答】解：物体静止时受的摩擦力是静摩擦力，由于推力与摩擦力二力平衡，大小相等，推力是20N，所以摩擦力也等于20N。故选：B。2（春淮安期末）如图所示，在探究二力平衡的条件实验中，小明用力将纸片旋转到图示的位置，放手后纸片不能保持静止，这样操作是为了探究二力平衡时两个力（）A大小是否相等B方向是否相反C是否作用在同一物体上D是否作用在同一直线上【答案】D。【分析】平衡力满足的条件是：“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。【解答】解：由图中可知，小明将卡片转动到某一位置，此时这两个力的大小相等
30、、方向相反、作用在同一个物体上，但不在同一直线上，可见此操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上，故D正确；ABC错误。故选：D。3（春额尔古纳市校级月考）作用在某一物体上的两个力，如果这两个力的三要素完全相同，则这两个力（）A一定是平衡力B可能是平衡力C一定不是平衡力D无法确定【答案】C。【分析】（1）力的三要素：大小、方向、作用点；（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。【解答】解：两个力的三要素完全相同，则这两个力的大小相等、作用点相同、方向相同，而平衡力的方向是相反的，由此可知这两个力一定不是平衡力，故ABD错误、C正确。故选：C。4（天津模拟）如图所示，人站在商场里匀速上升的电梯上楼，那么此过程中，电梯对人作用力的方向（）A竖直向上B竖直向下C与运动方向相同D与运动方向相反【答案】A。【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到的一定是平衡力的作用，然后根据二力平衡的条件对受力物体进行分析