8.2 二力平衡-【幫課堂】2023-2024學年八年級物理下冊同步學與練（人教版）（解析版）

第八章運動和力第2節(jié)二力平衡學習目標學習目標1.理解力的平衡和二力平衡的概念，掌握二力平衡的條件，理解平衡力和一對相互作用力的區(qū)別。2.培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰Α⒂^察能力、分析歸納能力和應(yīng)用知識解決實際問題的能力。3.通過學習二力平衡，讓學生認識到物體平衡需要滿足一定的條件，培養(yǎng)學生對待物理問題的嚴謹態(tài)度和科學精神。同時，通過實驗探究，培養(yǎng)實踐能力和合作精神。002預(yù)習導學1.物體受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說著幾個力相互平衡，該物體處于平衡狀態(tài)。（平衡力的合力為0）；只要物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，它一定受力，而且所受的力一定不是平衡力。2.二力平衡的條件（實驗探究）：（1）作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。（2）二力平衡的應(yīng)用：①可根據(jù)一個力的大小和方向確定另一個力的大小和方向；②根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運動狀態(tài)。3.同一直線上二力的合成（1）F1與F2同向時，F(xiàn)＝F1＋F2，方向跟這兩個力的方向相同。（2）F1與F2反向時，F(xiàn)＝F1－F2，方向跟較大的那個力的方向相同。003考向釋疑考向一：平衡狀態(tài)【重點釋疑】1.現(xiàn)象探究與分析（1）桌上的書、彈簧上的小球、房頂上的燈均在力的作用下處于靜止狀態(tài)。（2）勻速直線行駛的汽車、勻速直線飛行的飛機均在力的作用下處于勻速直線運動狀態(tài)。探究歸納：物體在受到力的作用時也可以保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，即運動狀態(tài)不變。2.平衡狀態(tài)物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態(tài)。物體處于平衡狀態(tài)有兩種情況，物體靜止或做勻速直線運動。3.物體處于平衡狀態(tài)的條件：物體不受力或受力平衡。4.物體是否受力平衡的判斷方法觀察物體的運動狀態(tài)：（1）靜止或勻速直線運動物體受力平衡（2）變速運動物體受力不平衡【例題精講】例1．（2023下·江蘇南京·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，用輕質(zhì)細線懸掛一個小球，將小球拉至A點，使細線處于拉直狀態(tài)，由靜止開始釋放小球，不計摩擦，小球可在豎直平面內(nèi)A、C兩點間來回擺動，下列說法正確的是（）A．小球擺動到最高點C點時處于平衡狀態(tài)B．小球擺動到最低點B點時處于非平衡狀態(tài)C．在擺動過程中若細線突然斷開，小球可能做勻速直線運動D．在擺動過程中若所有外力消失，小球一定做勻速直線運動【答案】B【解析】A．小球擺動到最高點C點時，受到的拉力和重力不在同一直線上，故此時小球所受的力是非平衡力，其處于非平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．小球從A擺動到C做曲線運動，運動狀態(tài)時刻發(fā)生改變，受力不平衡，處于非平衡狀態(tài)，即小球擺動到最低點B點時處于非平衡狀態(tài)，故B正確；C．在擺動過程中若細線突然斷開，小球由于受重力作用，因力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故不可能做勻速直線運動，故C錯誤；D．在擺動過程中若所有外力消失，如果正好在最高點速度為0，根據(jù)牛頓第一定律可知小球?qū)⒈３朱o止狀態(tài)，因而小球不一定做勻速直線運動，故D錯誤。故選B?！眷柟逃柧殹?．（2023下·山東青島·九年級統(tǒng)考自主招生）北京冬奧會谷愛凌勇奪金牌，為國爭光。如圖是谷愛凌在空中的身影，下列說法正確的是（）A．谷愛凌正處于平衡狀態(tài) B．谷愛凌相對于任何參照物都是運動的C．谷愛凌此時重力變小 D．谷愛凌的慣性沒有發(fā)生變化【答案】D【解析】A．谷愛凌此時受到豎直向下的重力、與其運動方向相反的阻力，這兩個力不是平衡力，所以谷愛凌正處于非平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．以滑雪板為參照物時，谷愛凌的位置沒有變化，是靜止的，故B錯誤；C．谷愛凌此時質(zhì)量不變，g的值不變，根據(jù)G＝mg可知，其重力大小不變，故C錯誤；D．谷愛凌的質(zhì)量不變，慣性大小沒有發(fā)生變化，故D正確。故選D。考向二：二力平衡的條件【重點釋疑】1.二力平衡物體同時受到兩個力作用，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，那么這兩個力的平衡就稱為二力平衡，這兩個力就是一對平衡力，2.探究二力平衡的條件【提出問題】當物體受到兩個力的作用而處于平衡狀態(tài)時，這兩個力的大小、方向存在什么關(guān)系？它們在一條直線上嗎？【猜想與假設(shè)】物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力大小應(yīng)該相等、方向應(yīng)該相反而且在同一條直線上?！驹O(shè)計實驗】如圖所示，將小車放在光滑的水平桌面上，使小車在水平方向上受兩個力的作用。采用控制變量法進行探究，分別改變這兩個力的大?。ㄍㄟ^改變砝碼的質(zhì)量實現(xiàn)）、方向和是否共線（通過扭轉(zhuǎn)小車實現(xiàn)），由靜止釋放小車，觀察小車在什么條件下會保持靜止狀態(tài)不變?！具M行實驗】（1）控制力的方向不變，保持兩個力在同一直線上，使兩個力大小不同。即在兩側(cè)的細線上懸掛質(zhì)量不等的砝碼。①現(xiàn)象：小車向砝碼質(zhì)量大的一側(cè)運動。②分析：小車左右兩側(cè)受力方向相反，在同一條直線上，但大小不同，小車不能處于平衡狀態(tài)。（2）控制力的方向不變，保持兩個力在同一直線上，使兩個力大小相等，即兩側(cè)細線上懸掛質(zhì)量相等的砝碼。①現(xiàn)象：小車保持靜止。②分析：小車左右兩側(cè)受力大小相同，方向相反，在同一條直線上，小車處于平衡狀態(tài)。（3）控制力的大小不變，方向保持相反，但不在一條直線上，即兩側(cè)細線上懸掛質(zhì)量相等的砝碼，把小車扭轉(zhuǎn)一個角度。①現(xiàn)象：小車動起來。②分析：小車左右兩側(cè)受力大小相同，方向相反，但不在一條直線上，不能處于平衡狀態(tài)。（4）控制力的大小不變，保持兩個力在同一直線上，改變一個力的方向。即細線上懸掛質(zhì)量相等的砝碼，把細線掛在小車的同一側(cè)。①現(xiàn)象；小車動起來。②分析：小車水平方向受到的兩個力大小相同，在一條直線上，方向也相同，小車不能處于平衡狀態(tài)?！緦嶒炗涗洝?/p>

實驗序號小車在水平方向所受二力的情況小車狀態(tài)大小方向是否在同一直線上1不相等相反是不平衡2相等相反是平衡3相等相反否不平衡4相等相同是不平衡【實驗結(jié)論】只有當小車受到的兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上時，小車才會處于平衡狀態(tài)。歸納二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。【注意事項】（1）應(yīng)選擇盡量光滑的桌面并確?；喓蛙囕嗈D(zhuǎn)動靈活，以減小阻力對實驗的影響。（2）實驗中選擇讓小車處于靜止狀態(tài)作為平衡狀態(tài)，是因為勻速直線運動狀態(tài)不容易控制。（3）實驗中需將小車扭轉(zhuǎn)一個角度再釋放，其目的是使兩個力不在同一條直線上。3.二力平衡的判斷方法（1）根據(jù)二力平衡的條件判斷：作用在同一個物體上的兩個力若大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，則這兩個力平衡。（2）根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷：物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，則物體所受作用力一定是平衡力。4.平衡力和相互作用力項目平衡力相互作用力力的示意圖大小相等相等方向相反相反作用對象同一物體上相互作用的兩個物體上力的作用效果相互抵消，彼此平衡各有各的作用效果力的性質(zhì)可為不同性質(zhì)的力，如上圖中G為重力，F(xiàn)N為彈力。必為同性質(zhì)的力，如上圖中FN和FN’都是彈力?！纠}精講】例2．（2023下·內(nèi)蒙古赤峰·八年級統(tǒng)考期末）如圖甲、乙、丙、丁分別是某實驗小組探究二力平衡條件的實驗情景。實驗中，把一個木塊放在水平桌面上，用分別在左右托盤上放不同質(zhì)量的鉤碼的方式，來改變兩邊拉力和的大小。（1）甲圖為第一次實驗的裝置。實驗中，當左盤放入2N的鉤碼、右盤放入1.5N鉤碼時，小車也處于靜止狀態(tài)，此時小車受到的兩個拉力F1和F2（填“是”或“不是”）一對平衡力；（2）乙圖為改進后的實驗裝置，把木塊換成了小車，這樣可以減小對實驗的影響；（3）為了使實驗更加嚴謹，小明同學把小車換成了輕質(zhì)卡片，如丙圖。在實驗過程中，小明將卡片扭轉(zhuǎn)了一定的角度，放手后，卡片（填“仍能”或“不能”）保持平衡，這說明：二力平衡必須滿足的條件之一是：。如果將小卡片從中間剪開，卡片將不能處于平衡狀態(tài)，這說明二力平衡的又一個條件：；（4）如果另一小組的同學在安裝滑輪時，沒有將兩個滑輪調(diào)成等高，如丁圖。忽略卡片的重力，其它操作均正確，經(jīng)多次實驗后，（填“仍能”或“不能”）得出二力平衡的條件。【答案】不是摩擦力不能兩個力必須作用在同一直線上兩個力必須作用在同一物體仍能【解析】（1）[1]小車靜止，此時木塊受到的一定是平衡力；木塊受到向左2N的拉力，向右的拉力，此時木塊還受到桌面對它向右的摩擦力作用，在這三個力作用下處于平衡狀態(tài)，則，因此此時小車受到的兩個拉力大小不相等，不是一對平衡力。（2）[2]木塊受到兩端的拉力和摩擦力作用，摩擦力對實驗結(jié)果的影響較大；為了減小木塊和桌面之間的滑動摩擦力，可以用滾動代替滑動，用小車來代替木塊。（3）[3][4]將卡片扭轉(zhuǎn)了一定的角度，放手后，卡片將轉(zhuǎn)動，不能保持平衡。最后恢復(fù)到靜止狀態(tài)，說明小車在水平方向上受到的兩個力在同一條直線上時才能平衡。[5]將小卡片從中間剪開，兩個力就不在同一個物體上，卡片不能靜止，說明平衡的兩個力必須作用在同一個物體上。（4）[6]因為左右兩側(cè)各通過一個定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個物體上時，小卡片還是處于靜止狀態(tài)，照樣能完成實驗?！眷柟逃柧殹?．（2023下·福建寧德·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。

（1）小華將系于小卡片（重力可忽略不計）兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向，通過調(diào)整來改變拉力的大??；（2）當小卡片平衡時，小華將小卡片順時針轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片不能平衡，此操作是為了探究平衡的兩個力是否在上；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是；（4）實驗中滑輪的作用是，若小華在實驗操作過程中，左右兩個滑輪沒有安裝在相同高度（如圖乙），（選填“能”或“不能”）完成以上實驗探究；（5）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖丙所示的實驗，當他在木塊左端掛上2N的鉤碼，右端掛上1.5N的鉤碼，木塊仍處于平衡狀態(tài)，其原因可能是。【答案】相反鉤碼的個數(shù)同一直線把小卡片剪為兩半改變力的方向能木塊還受到桌面對它的摩擦力作用【解析】（1）[1][2]如圖甲，小卡片兩端受到的線的拉力方向相反，拉力大小等于線下端鉤碼重力大小，即可以通過調(diào)整懸掛的鉤碼的個數(shù)來調(diào)整拉力的大小。（2）[3]將小卡片旋轉(zhuǎn)過一個角度，兩個拉力將不再同一條直線上，此時松開小卡片，可以觀察到小卡片不能保持靜止，此實驗步驟是為了探究不在同一條直線上的兩個力能否平衡。（3）[4]為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片，觀察兩個更小卡片是否平衡。（4）[5][6]定滑輪的作用是不改變力的大小，只改變力的方向；因為左右兩側(cè)各通過一個定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一個物體上時，小卡片還是處于靜止狀態(tài)，照樣能完成實驗。（5）[7]木塊靜止，此時木塊受到的一定是平衡力；木塊受到向左2N的拉力，向右1.5N的拉力，此時木塊還受到桌面對它的摩擦力作用，在這三個力作用下處于平衡狀態(tài)，即這三個力是平衡力，則F左=F右+f?？枷蛉憾ζ胶鈼l件的應(yīng)用【重點釋疑】1.已知物體的受力情況，可以通過受力分析判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。如果物體只受兩個力作用，并且這兩個力滿足“同體、等大、反向、共線”的條件，就可以判定物體處于平衡狀態(tài)（物體靜止或做勻速直線運動）。2.若物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)，且已知其中一個力的大小和方向則可以求解另一個力的大小和方向，所求的力與已知力等大，反向。3.力和運動的關(guān)系（1）物體不受力或受平衡力，運動狀態(tài)不變①物體靜止②物體做勻速直線運動（2）物體受非平衡力，運動狀態(tài)改變①力與運動方向相同，物體做直線運動且速度增大；②力與運動方向相反，物體做直線運動且速度減?、哿εc運動方向不共線，運動方向改變，速度大小可能改變【例題精講】例3．（2023上·湖南郴州·九年級校考階段練習）物理課本靜止在水平桌面上，它與桌子所受的力屬于一對平衡力的是（）A．物理課本對桌面的壓力和桌面對物理課本的支持力 B．物理課本受到的重力和桌面對物理課本的支持力C．物理課本對桌面的壓力和桌子受到的支持力 D．物理課本受到的重力和物理課本對桌面的壓力【答案】B【解析】A．物理課本對桌面的壓力受力物為桌面，桌面對物理課本的支持力受力物為課本，受力物不同，不是一對平衡力，故A不符合題意；B．物理課本受到的重力和桌面對物理課本的支持力，受力均為課本，兩個力大小相同，方向相反，作用在同一直線上，屬于一對平衡力，故B符合題意；C．物理課本對桌面的壓力大小等于課本的重力，桌子受到的支持力等于桌子與課本的總重力，力的大小不同，不是一對平衡力，故C不符合題意；D．物理課本受到的重力受力為課本，物理課本對桌面的壓力受力為桌面，受力不同，不是一對平衡力，故D不符合題意。故選B?！眷柟逃柧殹?．（2023上·上?！ぐ四昙壣虾Ｊ形餮影仓袑W校考期末）書本靜止放置在水平桌面上，下列各對力中屬于平衡力的是（）A．書的重力和書對桌面的壓力 B．書受到的支持力和桌子的重力C．書的重力和桌面對書的支持力 D．書對桌面的壓力和桌子的重力【答案】C【解析】A．書受到的重力和書對桌面的壓力，二力方向相同，作用在兩個物體上，所以這兩個力不是一對平衡力，故A不符合題意；B．書受到的支持力和桌子的重力，二力作用在兩個物體上，所以這兩個力不是一對平衡力，故B不符合題意；C．書的重力和桌面對書的支持力，這兩個力滿足了二力平衡的四個條件：大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，所以是一對平衡力，故C符合題意；D．書對桌面的壓力和桌子的重力，二力大小不同，所以這兩個力不是一對平衡力，故D不符合題意。故選C。4．（2024上·云南昆明·八年級統(tǒng)考期末）（多選）進入冬季，昆明各中小學的運動會精彩紛呈。如圖所示，小明同學在跳高比賽中奮力越過橫桿。下列說法正確的是（）A．他起跳前要先助跑，是為了增大慣性B．他掉在墊子上，墊子凹陷，此時墊子沒有給他施加力的作用C．跳高時越過橫桿，他相對旁邊的同學是運動的D．他在越過橫桿的瞬間，受到非平衡力作用【答案】CD【解析】A．慣性與質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)，起跳前要先助跑是為了增大速度，而慣性不變，故A錯誤；B．掉在墊子上，墊子凹陷，此時人對墊子有壓力的作用，根據(jù)作用力與反作用力，墊子給人施加了支持的作用，故B錯誤；C．跳高時越過橫桿，此時他相對旁邊的同學有移動一段距離，所以是運動的，故C正確；D．越過橫桿的瞬間只受重力的作用，故受力不平衡，故D正確。故選CD。00401強化訓練1．（2024上·重慶·八年級重慶南開中學?？计谀┤鐖D所示，纜車做勻速直線運動，車廂自身重力為G，受到吊桿的拉力為F1，吊桿受到車廂的拉力為F2，不計其他阻力，下列說法中正確的是（）A．G和F1是一對平衡力 B．F1和F2是一對平衡力C．G和F1是一對相互作用力 D．G和F2是一對相互作用力【答案】A【解析】AC．車廂自身重力為G，受到吊桿的拉力為F1，這兩個力都是車廂受到的力，在這兩個力的作用下處于勻速直線運動狀態(tài)，這兩個力是一對平衡力，不是相互作用的力，故A正確，C錯誤；B．車廂受到吊桿的拉力為F1，施力物體是吊桿，受力物體是車廂，吊桿受到車廂的拉力為F2，施力物體是車廂，受力物體是吊桿，二者是一對相互作用的力，不是平衡力，故B錯誤；D．車廂自身重力為G，是地球?qū)噹牧?，吊桿受到車廂的拉力為F2，是車廂對吊桿的力，二者不是一對相互作用的力，故D錯誤。故選A。2．（2022·福建寧德·統(tǒng)考二模）在北京冬奧會上，中國選手谷愛凌獲得了女子自由式滑雪大跳臺金牌，如圖所示是谷愛凌在比賽中的一個場景。以下對谷愛凌在比賽過程中的描述正確的是（）A．當她在最高點時，處于平衡狀態(tài) B．落地后能繼續(xù)滑行，是受到慣性的作用C．在空中向上飛行時，運動狀態(tài)改變 D．落地時，腳下的滑板可以減小對地面的壓力【答案】C【解析】A．在最高點時，谷愛凌受到豎直向下的重力和向后的阻力，受力不平衡，處于非平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．谷愛凌落地后能繼續(xù)滑行，是因為她具有慣性，慣性是一種性質(zhì)，不能說受到慣性作用，故B錯誤；C．在空中向上飛行時，其速度大小和運動方向都在改變，所以運動狀態(tài)改變，故C正確；D．滑板的面積比較大，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強，故D錯誤。故選C。3．（2023下·河北廊坊·八年級統(tǒng)考階段練習）2021年4月25日晚，在舉重亞錦賽女子87公斤以上級中，中國選手李雯雯同時打破三項世界紀錄。如圖所示，這是她舉起杠鈴時的情景，杠鈴穩(wěn)穩(wěn)靜止著，下列有關(guān)說法正確的是（）A．杠鈴受到的重力和李雯雯對它的支持力是一對平衡力B．李雯雯所受的重力和地面對她的支持力是一對平衡力C．杠鈴受到的重力和杠鈴對李雯雯的壓力是一對相互作用力D．杠鈴對李雯雯的壓力和地面對李雯雯的支持力是一對相互作用力【答案】A【解析】A．杠鈴受到的重力和李雯雯對它的支持力，二者大小相等、方向相反、作用在同一物體和同一直線上，為一對平衡力，故A正確；B．地面對她的支持力等于她和杠鈴的總重力，肯定大于她的重力，二者不是平衡力，故B錯誤；C．杠鈴受到的重力和杠鈴對李雯雯的壓力，二者方向相同，不是相互作用力，故C錯誤；D．杠鈴對李雯雯的壓力等于杠鈴的重力，而地面對李雯雯的支持力等于杠鈴和她的總重力，那么二者大小不等，不是相互作用力，故D錯誤。故選A。4．（2023上·云南昆明·八年級統(tǒng)考期末）（多選）2023杭州亞運會期間，我國運動健兒用汗水和努力，讓五星紅旗一次次升起，這也是他們祝福祖國最好的禮物。運動會蘊含著豐富的物理知識，如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲圖中林雨薇沖過終點不能立刻停止，是由于受到慣性的作用B．乙圖中鞏立姣將鉛球投出后，鉛球到達最高點時受到非平衡力的作用C．丙圖中孫穎莎用力將乒乓球發(fā)出，說明力能改變物體的運動狀態(tài)D．丁圖中劉煥華舉著杠鈴靜止時，他受到的重力與地面對他的支持力是一對平衡力【答案】BC【解析】A．沖過終點不能立刻停止，是由于具有慣性，慣性不是力，不能用“受到”來描述，故A錯誤；B．將鉛球投出后，到達最高點的瞬間，只受重力作用，受到的力是非平衡力，故B正確；C．用力將乒乓球發(fā)出，乒乓球的速度由靜止變成運動，這說明力能改變物體的運動狀態(tài)，故C正確；D．根據(jù)二力平衡可知，舉著杠鈴不動時，地面對他的支持力和他受到的重力二者大小并不相等，所以不是一對平衡力，故D錯誤。故選BC。5．（2023上·上海靜安·八年級校聯(lián)考期末）在“探究二力平衡的條件”實驗中，某同學用兩個彈簧測力計A、B拉一個輕質(zhì)木板C，如圖所示，這是為了探究當物體只受兩個力作用處于靜止狀態(tài)時（選填“A”、“B”或“C”），這兩個力的大小、方向和的關(guān)系（選填“作用點”或“作用線”）。當物體最終靜止時，這兩個力大小，方向相反，作用在上。若物體受到兩個力的三要素相同時，物體處于平衡狀態(tài)（選填“一定”、“可能”或“不可能”）。【答案】C作用點相等同一直線不可能【解析】[1][2][3][4]根據(jù)二力平衡的條件答題，兩個力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，并且作用在一個物體上。如圖所示，這是為了探究當物體C只受兩個力作用處于靜止狀態(tài)時，兩個力的大小、方向和作用點的關(guān)系，當物體最終靜止時，這兩個力大小相等，方向相反，作用在一條直線上。[5]物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，叫做物體處在平衡狀態(tài)，物體只受兩個力處在平衡狀態(tài)時，這兩個力應(yīng)大小相等、方向相反、作用在同一直線上。若物體所受兩個力的三要素完全相同，即：兩力大小相等、方向相同、作用在同一直線上，它們的合力等于其中一個力的兩倍，方向與分力的方向相同，則物體所受合力不為零，不受平衡力作用，物體處于非平衡狀態(tài)。6．（2023下·云南·八年級?？计谥校┤鐖D所示，在“探究二力平衡的條件”的實驗中：（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出可以利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件；（2）小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的和的大小來進行比較，研究發(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量；（3）為此，兩位同學不斷改進并先后設(shè)計了三個實驗方案，如圖乙所示（用字母表示），這樣改進是為了減小對實驗的影響；（4）如圖丙，是最終確認的實驗方案，理由是；（5）將處于平衡狀態(tài)的紙片轉(zhuǎn)過一個角度，松手的瞬間，它（填“能”或“不能”）保持平衡，這樣做的目的是驗證平衡力是否作用在?！敬鸢浮快o止或勻速直線運動拉力重力BAC摩擦力消除了摩擦力對實驗的影響不能同一直線上【解析】（1）[1]當物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，物體處于平衡狀態(tài)，則物體受到的力是平衡的。（2）[2][3]若采用小明的方案，因為重力和拉力是一對平衡力，所以需要選用拉力和重力來探究二力平衡條件的實驗。（3）[4]B圖為滑動摩擦，A圖為滾動摩擦，為了減小摩擦力對實驗的影響，所以正確的改進順序費BAC。[5]這樣的改進是為了減小摩擦對實驗的影響。（4）[6]因為圖丙實驗中，摩擦力是最小的，對實驗的影響最小，所以被確定為最終實驗裝置。（5）[7][8]紙片轉(zhuǎn)過一個角度，此時兩個力不在同一條直線上，根據(jù)二力平衡可知，松手的瞬間，不處于平衡狀態(tài)；設(shè)計此實驗的目的是探究二力平衡是否需要作用在同一條直線上。1．（2023下·安徽合肥·八年級合肥市頤和中學?？茧A段練習）跳傘運動員背著打開的降落傘從空中豎直跳下，他所受的重力和空氣阻力的合力為100N，方向豎直向下，已知運動員和降落傘的總重為800N，則運動員所受空氣阻力大小為（）A．100N B．700N C．800N D．900N【答案】B【解析】運動員下落時受到重力G和空氣阻力f的作用，這兩個力共線，反向；由于其合力為100N，并且方向向下，所以兩者的關(guān)系為F合=G－f則運動員所受空氣阻力大小為f=G－F合=800N－100N＝700N故選B。2．（2024上·重慶·八年級西南大學附中?？计谀┍臉O是一項極其富有刺激性的運動，小辰一直想去又不敢去，便在家做了一個模擬“蹦極”的小實驗，如圖所示，一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，C點是小石塊從A點自由釋放后所能達到的最低點。不計空氣阻力，關(guān)于小石塊從A點到C點運動過程的說法，正確的是（）A．小石塊的速度一直在減小B．從A點下落到B點的過程中，小石塊受到重力和彈力的作用C．從B點下落到C點的過程中，小石塊所受合力先減小后增大D．到達C點時，小石塊受到的拉力等于自身的重力【答案】C【解析】由A到B的過程，橡皮筋未發(fā)生形變，小石塊只受到重力的作用，速度增大；B到C的過程，橡皮筋發(fā)生彈性形變，且形變程度越來越大，彈力越來越大，但開始時，彈力小于重力，小石塊所受的合力方向豎直向下，隨著彈力增大，合力方向都是向下，大小變小，合力的方向與速度方向相同，速度一直變大，直至彈力等于重力，此時合力為0，速度最大，小石塊繼續(xù)往下運動，此后的彈力大于重力，合力向上，與速度的方向相反，且橡皮筋的彈性形變增大，彈力繼續(xù)增大，合力大小增大，速度減小，到C點，速度為0。故C正確，ABD錯誤。故選C。3．（2024上·云南昆明·八年級統(tǒng)考期末）圖是探究“二力平衡條件”的實驗裝置，其中B為一輕質(zhì)硬紙片，關(guān)于這個實驗下列說法正確的是（）A．本實驗的研究對象是兩邊所掛的鉤碼B．為了探究二力平衡時兩個力的方向是否相反，可以將紙片從中間剪開C．實驗中可以通過硬紙片是否靜止來判斷二力是否平衡D．將硬紙片沿順時針方向扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放再達到平衡，硬紙片上的兩細線拉力將不在同一直線上【答案】C【解析】A．本實驗是通過對輕質(zhì)硬紙片施加兩個力，觀察硬紙片是否能保持平衡來探究二力平衡條件，因此研究對象是輕質(zhì)硬紙片，故A錯誤；B．為了探究二力平衡時兩個力的方向是否相反，應(yīng)將紙片向前或者向后拉動一定距離，使兩個力的方向不在同一直線，松手后觀察紙片是否靜止，來判斷紙片是否能保持平衡；將紙片從中剪開是為了探究不在同一物體上的兩個力是否能保持平衡，故B錯誤；C．平衡狀態(tài)指的是物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，本實驗可以通過硬紙片是否靜止來判斷二力是否平衡，故C正確；D．將硬紙片沿順時針方向扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放，硬紙片所受的兩個力將不在同一直線上，因硬紙片會重新轉(zhuǎn)回到原來的位置，此時它受到的兩個拉力將再次回到同一直線上，故D錯誤。故選C。4．（2022上·山東泰安·九年級統(tǒng)考期中）分析靜止于水平桌面上杯子的受力情況，以下說法正確的是（）①杯子對桌面的壓力和桌子對杯子的支持力是一對相互作用力②杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力是一對相互作用力③杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力是一對平衡力④杯子受到的重力和桌子對杯子的支持力是一對平衡力A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④【答案】B【解析】①杯子對桌面的壓力和桌子對杯子的支持力作用在不同物體上，滿足：異體、等大、反向、共線條件，是一對相互作用力，①正確；②杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力方向相同，不滿足：異體、等大、反向、共線條件，因此不是相互作用力，②錯誤；③杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力方向相同，且不是作用在同一物體上，不滿足：同體、等大、反向、共線條件，故不是平衡力，③錯誤；④杯子受到的重力和桌子對杯子的支持力，大小相等、作用在同一個物體上，滿足：同體、等大、反向、共線條件，是一對平衡力，④正確。故選B。5．（2023上·江西宜春·九年級江西省宜豐中學?？计谥校┤鐖D，跨過光滑定滑輪的輕繩一端系著鐵球（大小不可忽略，系繩延長線過球心）、一端連在水平臺上的玩具小車上，車牽引著繩使球沿光滑豎直墻面從較低處豎直上升。則在球勻速豎直上升且未離開墻面的過程中（）A．繩對球的拉力大小變小 B．繩對球的拉力大小變大C．墻面對球的支持力變小 D．墻面對球的支持力不變【答案】B【解析】設(shè)繩與豎直方向的夾角為，球在自身重力G、繩對球的拉力、墻對球的支持力這三個力的作用下處于平衡狀態(tài)，做勻速直線運動。受力分析，則繩對球的拉力為，墻對球的支持力，球勻速豎直上升且未離開墻面的過程中，變大，重力不變，所以繩對球的拉力、墻對球的支持力均增大。故B正確，ACD錯誤。故選B。6．（2023下·河南省直轄縣級單位·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，某同學實驗時，在彈簧測力計的兩側(cè)沿水平方向同時各施加6N的力：此時彈簧測力計的示數(shù)為（）A．0N B．3N C．6N D．12N【答案】C【解析】靜止和勻速直線運動狀態(tài)是一種平衡狀態(tài)，受到的就一定是平衡力，彈簧測力計的示數(shù)等于掛鉤上受到的力，題中彈簧測力計的掛鉤上受到了6N的力，所以彈簧測力計的示數(shù)為6N。故選C。7．（2023下·河北保定·八年級統(tǒng)考期末）（多選）如圖為研究二力平衡條件的實驗裝置，下列關(guān)于這個實驗的敘述正確的是（）A．為了減小摩擦，應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面B．為使實驗效果明顯，應(yīng)選用質(zhì)量較大的小車C．調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼數(shù)量，可以改變力的大小D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了讓兩個拉力不在同一直線上【答案】ACD【解析】A．為了減小摩擦，應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面，可以減小摩擦對實驗的影響。故A正確；B．質(zhì)量較大的小車對桌面的壓力大，小車受到的摩擦力大，對實驗影響較大。故B錯誤；C．調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼數(shù)量，可以改變力的大小，可以探究二力平衡時兩個力的大小關(guān)系，故C正確；D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了改變力的作用線的位置，探究二力平衡時兩個力是否在同一直線上，故D正確。故選ACD。8．（2023下·廣東惠州·八年級?？茧A段練習）如圖所示，彈簧測力計和細線的重力及摩擦力不計，物重5N，則彈簧測力計A的示數(shù)為，B