二力平衡（知識解讀）（原卷版）-八年級物理下冊

9.1二力平衡（知識解讀）（原卷版）?知識點1二力平衡的概念?知識點2平衡力及平衡狀態(tài)的判定?知識點3平衡力和相互作用力的區(qū)分?知識點4二力平衡條件的應(yīng)用?知識點5\o"探究二力平衡的條件"探究二力平衡的條件實驗?作業(yè)鞏固訓(xùn)練知識點1二力平衡的概念知識點1二力平衡的概念1、作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡；也可以這樣理解：兩個力同時作用在同一物體同一直線上，如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，則這兩個力對物體運動狀態(tài)的作用效果相互抵消（合力為0），我們就說這兩個力平衡。2、二力平衡特點：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。簡單的說就是：同體、等大、反向、共線。【典例1-1】（2023?洪澤區(qū)一模）如圖所示，探究二力平衡條件的實驗中，紙片平衡后，再用力旋轉(zhuǎn)紙片，放手后的瞬間，紙片不能保持靜止，此操作可證明平衡的兩個力（）A．大小肯定是相等的 B．方向不一定要相反 C．要作用同一物體上 D．要作用同一直線上【典例1-2】（2021秋?奉賢區(qū)期末）“探究二力平衡的條件”實驗的目的是：探究當(dāng)物體只受兩個力作用而處于靜止或狀態(tài)時，這兩個力有怎樣的關(guān)系。實驗時，需要記下的示數(shù)。若實驗時作用在物體上的兩個力方向相同，則物體（填“可能”或“不可能”）處于平衡狀態(tài)?！咀兪?-1】（2022春?瀘縣期末）圖示為研究二力平衡條件的實驗裝置，下列關(guān)于這個實驗的敘述錯誤的是（）A．為減小摩擦，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)整兩邊托盤所放鉤碼的數(shù)量，可以改變力的大小 D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了使小車受到的力不在同一直線上【變式1-2】（2021春?嘉祥縣期末）如圖所示，若在右側(cè)再掛上一個鉤碼，紙片（選填“能”或“不能”）保持靜止；將紙片撕開，兩塊紙片都不能保持靜止，說明平衡的兩個力必須作用在。知識點2平衡力及平衡狀態(tài)的判定知識點2平衡力及平衡狀態(tài)的判定 1、平衡力：物體在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)，我們就說這幾個力平衡。2、平衡狀態(tài)：物體靜止和勻速直線運動狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。3、物體收到平衡力的作用，那么物體就處于平衡狀態(tài)。【典例2-1】（2023春?江岸區(qū)校級月考）下列情景中，處于平衡狀態(tài)的是（）A．勻速轉(zhuǎn)動的橡皮 B．百米加速沖刺的同學(xué)C．下落的蘋果 D．勻速下降的降落傘【典例2-2】（2023秋?渝中區(qū)校級期末）越野滑雪是借助滑雪用具，運用登山、滑降、轉(zhuǎn)彎、滑行等基本技術(shù)，滑行于山丘雪原的運動項目，如圖所示是第24屆北京冬奧會上的比賽場景，登山杖向后蹬地的同時運動員會向前運動，這表明力的作用是的；當(dāng)運動員在環(huán)繞山地勻速轉(zhuǎn)彎時，他們受到的是（選填“平衡力”或“非平衡力”）?！咀兪?-1】（2022秋?望都縣期末）下列物體中，正在受到平衡力作用的是（）A．豎直向上拋出的橡皮 B．隨觀光電梯一起勻速上升的游客 C．沿光滑斜坡滾下的小球 D．正在勻速轉(zhuǎn)向行駛的汽車【變式2-2】（2023?獲嘉縣校級模擬）聯(lián)歡會上，小明請大家做一個游戲：左腳和左側(cè)身體緊貼墻面站立靜止（如圖所示），然后右腳抬離地面，若能使身體仍然保持靜止不動者獲勝。你認(rèn)為抬起右腳后，人（選填“能”或“不能”）保持靜止不動，原因是。知識點3平衡力和相互作用力的區(qū)分知識點3平衡力和相互作用力的區(qū)分 1、二力平衡特點：同體、等大、反向、共線。2、相互作用力特點：不同體、等大、反向、共線?！镜淅?-1】（2023秋?文峰區(qū)期末）如圖所示，一名運動員站在跳板上，圖中F1表示運動員對跳板的壓力，F(xiàn)2表示跳板對運動員的支持力。則（）A．F1和F2的受力物體相同 B．F1和F2是一對相互作用力 C．先有力F1，后有力F2 D．F1和F2方向相反，作用點相同【典例3-2】（2023秋?倉山區(qū)校級期末）我國浙江大學(xué)研制出了一種超輕氣凝膠——“全碳?xì)饽z”，刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄。這種材料密度僅為0.16mg/cm3，如圖所示為一塊100cm3的“全碳?xì)饽z”靜止在桃花的花蕊上，該“氣凝膠”的質(zhì)量為mg，由氣凝膠制成的“碳海綿”靜止在桃花的花蕊上，桃花受到的壓力和“碳海綿”受到的力是一對相互作用力?！咀兪?-1】（2023秋?鼓樓區(qū)校級期末）如圖所示，小明推著木箱勻速前進(jìn)，下列選項中屬于一對相互作用力的是（）A．小明對木箱的推力與木箱受到的重力 B．小明對木箱的推力與地面對木箱的摩擦力 C．小明對木箱的推力與木箱對小明的推力 D．木箱受到的重力與地面對木箱的支持力【變式3-2】（2023春?湟中區(qū)校級月考）一本書放在桌面上，書受到桌面的支持力F，這個力的受力物體是；桌面同時受到書的壓力F′，這個力的施力物體是，這兩個力是一對（選填“平衡力”、“相互作用力”）。知識點4二力平衡條件的應(yīng)用知識點4二力平衡條件的應(yīng)用 1、二力平衡的條件是：作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡，對于二力平衡條件，我們必須注意上面四個要點，且這四個要點缺一不可。2、在平衡力作用下，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體，依然處于靜止?fàn)顟B(tài)，原來運動的物體，一定以原來的速度做勻速直線運動。3、靜止的物體只受兩個力作用時，這兩個力一定是平衡力；勻速直線運動的物體，如果只受兩個力作用，那么這兩個力也一定是平衡力?！镜淅?-1】（2023春?南寧月考）一位同學(xué)與自行車的總重力為700N，該同學(xué)騎車勻速行駛所受的阻力是總重力的0.05倍，該同學(xué)騎車過程中的牽引力為（）A．35N B．700N C．600N D．3.5N【典例4-2】（2023春?天山區(qū)校級期末）一起重機(jī)吊著重為3000N的物體靜止在空中時，鋼絲繩的拉力是3000N；若以2m/s的速度勻速上升時，鋼絲繩的拉力是；若以4m/s的速度勻速下降時，鋼絲的拉力是。【變式4-1】（2023春?武侯區(qū)校級月考）一名空降兵的質(zhì)量為60kg，他隨身所帶的裝備（包括降落傘和武器）總重為200N。在勻速下落過程中，若在豎直方向上只受空氣阻力和重力的作用，g取10N/kg，則他與所帶裝備所受的空氣阻力為（）A．0N B．260N C．800N D．400N【變式4-2】（2022秋?仁懷市期末）當(dāng)馬拉著載有1000kg貨物的雪橇在平直的公路上勻速向西行駛時，馬對雪橇的水平拉力是500N，雪橇在水平方向上受到的阻力是N，方向；若雪橇上的貨物卸下了500kg，馬拉雪橇仍是勻速行駛，馬對雪橇的水平拉力將會（填“增大”、“減小”、“不變”）。知識點5\o"探究二力平衡的條件"探究二力平衡的條件實驗知識點5\o"探究二力平衡的條件"探究二力平衡的條件實驗 1、實驗?zāi)康?、原理、方法?）實驗?zāi)康模禾骄慷ζ胶獾臈l件。（2）實驗原理：力能改變物體的運動狀態(tài)。（3）實驗方法：控制變量法。2、實驗器材：小車、棉線、鉤碼、滑輪、水平桌面、小紙片。3、器材作用及圖像（1）小車：實驗主體。（2）棉線：連接小車與鉤碼。（3）鉤碼：提供和改變對小車的拉力。（4）滑輪：改變力的方向。5、實驗步驟如圖甲：步驟①把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里放鉤碼。這樣小車在水平方向受到兩個拉力，用力的示意圖畫出小車受到的兩個拉力。觀察小車在什么情況下保持運動狀態(tài)不變；步驟②用手按住小車，改變兩端鉤碼數(shù)量，使兩個拉力大小不等。然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟③用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，讓兩個力的方向相同，然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟④用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，讓小車扭轉(zhuǎn)一個角度，然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟=5\*GB3⑤用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，再讓拉力方向相反，且在同一條直線上，然后松手，觀察小車能不能保持靜止。如圖乙：步驟⑥剪刀將硬紙片從中間剪開，觀察小車能不能保持靜止。6、實驗結(jié)論二力平衡的條件要求這兩個力：（1）大小相等（等大）（2）方向相反（反向）（3）同一直線（共線）（4）同一物體（同體）【典例5-1】（2023秋?二道區(qū)校級期末）在“探究二力平衡的條件”實驗中，下列說法中你不同意的是（）A．小明同學(xué)認(rèn)為這兩種實驗器材乙圖最為合理 B．甲圖兩側(cè)掛等質(zhì)量的鉤碼，紙片保持靜止，掛上質(zhì)量不等的鉤碼，不能保持靜止，說明平衡的兩個力的大小相等 C．甲圖將紙片轉(zhuǎn)動一定的角度，釋放后紙片馬上轉(zhuǎn)回來，說明平衡的兩個力一定作用在一條直線上 D．甲圖，將紙片撕開，兩瓣紙片都不能保持靜止，說明平衡的兩個力必須作用在同一物體上【典例5-2】（2023春?青秀區(qū)校級月考）如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）小華將系于小卡片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，并通過調(diào)整改變拉力的大小；（2）當(dāng)小卡片平衡時，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片（選填“能”或“不能”）平衡。設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究；A.二力不在同一物體上能否平衡B.二力大小不相等能否平衡C.二力方向不相反能否平衡D.二力不在同一直線上能否平衡（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）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗，同學(xué)們認(rèn)為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗，其主要原因是。A.減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響B(tài).小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)【變式5-1】（2023秋?靜安區(qū)期末）在“探究二力平衡的條件”實驗中，某同學(xué)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(dāng)物體只受兩個力作用處于靜止?fàn)顟B(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(dāng)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”）?！咀兪?-2】（2023春?崇川區(qū)校級月考）如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）小華將系于小卡片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，并通過調(diào)整來改變拉力的大??；（2）當(dāng)小卡片平衡時，小華將卡片（選填“翻轉(zhuǎn)”或“旋轉(zhuǎn)”）一個角度，松手后小卡不能平衡。設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究的兩個力能否平衡；（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）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗，同學(xué)們認(rèn)為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗。其主要原因是（選填字母符號）；A.小卡片容易扭轉(zhuǎn)B.小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響（5）小華在探究活動結(jié)束后想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運動狀態(tài)，那如何探究物體做勻速直線運動時的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實驗方案：用彈簧測力計拉著鉤碼在（選填“水平方向”、“豎直方向”或“任意方向”）做勻速直線運動，根據(jù)觀察到彈簧測力計示數(shù)（選填“變大”、“變小”或“不變”）的現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：物體靜止時的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運動狀態(tài)；（6）利用圖丙裝置（選填“能”或“不能”）探究二力平衡的條件；（7）若將圖甲中小卡片換成彈簧測力計，左右兩側(cè)各懸掛重1N的鉤碼，則彈簧測力計示數(shù)為N。1．（2023春?濱海新區(qū)期末）如圖所示，用電線將吊燈懸掛在天花板上。當(dāng)燈靜止時，與燈所受拉力平衡的力是（）A．電線所受的重力 B．燈所受的重力 C．燈對電線的拉力 D．電線對天花板的拉力2．（2023春?錫山區(qū)校級月考）吊在電線上靜止不動的電燈，下列對力的分析中正確的是（）A．燈的重力和燈對電線的拉力是一對平衡力 B．燈的重力和電線對燈的拉力是一對平衡力 C．燈的重力和電線對天花板的拉力是一對平衡力 D．燈對地球的吸引力和地球?qū)舻闹亓κ且粚ζ胶饬?．（2023春?南山區(qū)校級期中）下列各圖中，F(xiàn)1和F2是一對平衡力的是（）A． B． C． D．4．（2023秋?金水區(qū)校級期末）琴琴手握鉛筆如圖所示，下列關(guān)于鉛筆的描述正確的是（）A．鉛筆的長度約50cm B．鉛筆的質(zhì)量約為100g C．鉛筆芯越寫越短，鉛筆芯的密度不斷減小 D．靜止在桌面上的鉛筆受平衡力5．（2023秋?順義區(qū)期末）若一輛重2×104N的汽車，在平直公路上勻速直線行駛時受到的阻力是3×103N，則汽車受到的牽引力是（）A．2×104N B．1.7×104N C．2.3×104N D．3×103N6．（2024?鞍山模擬）如圖所示，疊放在一起的物體A和B，在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線運動，則下列結(jié)論中正確的是（）A．物體A對B的摩擦力與物體B對A的摩擦力是一對相互作用力 B．物體B的重力與地面對B的支持力是一對平衡力 C．物體B的重力與地面對B的支持力是一對相互作用力 D．地面一定是粗糙的7．（2023秋?普陀區(qū)期末）在“探究平面鏡成像的特點”實驗中，采用玻璃板代替平面鏡的目的是，用兩只完全相同的蠟燭進(jìn)行實驗的目的是?！疤骄慷ζ胶獾臈l件”實驗的目的是：探究當(dāng)同一物體只受兩個力作用而處于或勻速直線運動狀態(tài)時，這兩個力的大小、方向和之間的關(guān)系。8．（2023春?沾化區(qū)校級期中）學(xué)校趣味運動會上，體重為600N的張老師沿豎直木桿勻速向上攀爬，如圖所示，此過程中，他受到的摩擦力大?。ㄟx填“大于”、“小于”或“等于”）600N，方向為。9．（2023秋?和平區(qū)校級期末）（1）如圖甲所示，用彈簧測力計水平向右拉動一個長方體木塊G在水平桌面上做勻速直線運動，木塊對彈簧測力計的拉力2.6N（選填“大于”“小于”“等于”）；（2）如圖乙所小，小鐵球從斜面上滾下沿直線運動，當(dāng)經(jīng)過磁鐵附近時運動路徑發(fā)生了改變，現(xiàn)象說明力可以。10．（2023春?鼓樓區(qū)校級月考）2022年重慶多地突發(fā)山火，重慶人民英勇無畏奮力撲救，最終戰(zhàn)勝困難。如圖所示，小明利用無人機(jī)下方吊一水桶來模擬直升機(jī)取水救火情境。已知無人機(jī)對繩子的拉力為30N，水和水桶總質(zhì)量為3.2kg，此時無人機(jī)豎直勻速下降，則水桶受到空氣阻力為N，若要使無人機(jī)豎直勻速上升，則需要從水桶中抽出kg的水。（假設(shè)整個過程中無人機(jī)對繩子的拉力大小及它們所受空氣阻力大小均不變）11．（2023春?玄武區(qū)校級期中）如圖所示，A和B兩個材料相同的正方體分別以①、②、③三種方式放置在相同的水平桌面上做勻速直線運動，其速度關(guān)系是v1＜v2＜v3。則三種情況下推力F1、F2、