1.了解平衡狀態(tài)和二力平衡概念；
2.理解二力平衡的條件；
3.會進行一條直線上的力的合成；
4.理解平衡力的概念。
【知識導(dǎo)圖】
【基礎(chǔ)知識】
知識點一、平衡力和平衡狀態(tài)
1.實例分析
【分析歸納】如果物體受到幾個力作用，但卻保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡，或者說物體受到平衡力的作用，這是物體處于平衡狀態(tài)。物體處于平衡狀態(tài)時，可能靜止，也可能做勻速直線運動狀態(tài)。
2.平衡力和平衡狀態(tài)
（1）平衡狀態(tài)：物體處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。
（2）二力平衡：一個物體同時受到二個力的作用時，如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，那么這兩個力九彼此平衡，我們稱之為二力平衡。
（3）平衡力：若物體在幾個力作用下保持平衡狀態(tài)，我們就把這幾個力為平衡力。牛頓第一定律中“沒有受到力的作用”，可以理解為“物體受到了平衡力”的作用。
3.物體受平衡力與物體不受力的區(qū)別
（1）從運動狀態(tài)上看，受平衡力與不受力對物體的運動狀態(tài)而言是等效的，物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
（2）從物體是否發(fā)生形變看，物體不受外力時，不發(fā)生形變；物體受平衡力時雖然運動狀態(tài)不變，但會發(fā)生形變。
4.因牛頓第一定律中“物體在沒有受到力的作用時”是一種理想狀態(tài)，是不存在的，而物體不受力和受平衡力的作用效果是等同的，因此也可以把牛頓第一定律理解為“物體在沒有受到外力或者受平衡力時，它會保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”。
【典例1】如圖所示為2022年北京冬奧會的一些運動項目，關(guān)于這些項目中的情景，下列說法中正確的是（ ）。
A．跳臺滑雪運動員在空中下落的過程中受到平衡力的作用；
B．短道速滑運動員在滑行過程中，若所有的外力消失，他將停止運動；
C．冰壺運動員擲出去的冰壺能繼續(xù)向前運動，是由于冰壺受到慣性的作用；
D．推出的冰球在水平冰面上滑行，冰球?qū)Ρ娴膲毫κ怯捎诒虻膹椥孕巫儺a(chǎn)生的
【答案】D。
【解析】A．跳臺滑雪運動員在空中下落的過程中，其速度大小改變，運動狀態(tài)改變，所以，受到的不是平衡力，故A錯誤；
B．運動員在滑行過程中，若一切外力都消失，由牛頓第一定律知道，運動員將做勻速直線運動，故B錯誤；
C．冰壺運動員擲出去的冰壺能繼續(xù)向前運動，是由于冰壺具有慣性，慣性不是力，所以不是受到慣性，故C錯誤；
D．冰球?qū)Ρ娴膲毫κ怯捎诒虬l(fā)生形變，要恢復(fù)原狀而對冰面產(chǎn)生的彈力，故D正確。
故選D。
知識點二、實驗探究：二力平衡的條件
1.實驗探究：二力平衡應(yīng)具備的條件
【典例2】在探究“二力平衡的條件”的實驗中，小明同學(xué)采用的實驗裝置如圖甲所示。
(1)實驗時小明發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)懸掛砝碼質(zhì)量不等時木塊也能平衡，其原因是______。
(2)經(jīng)過思考后，小明采用如圖乙所示裝置繼續(xù)實驗，該方案中由于_____，故小卡片的重力可以忽略不計。
(3)為了驗證“使物體平衡的兩個力必須在同一直線上”，小明在圖乙所示實驗的基礎(chǔ)上又分別進行了圖丙、圖丁所示操作，其中操作______（丙/丁/丙和丁都）是正確的。
(4)小明最后將小卡片用剪刀剪斷（分為左右兩半），這是為了驗證______。
【答案】木塊與桌面摩擦力的影響；卡片的重力遠(yuǎn)小于鉤碼的重力；丙；作用在不同物體上的兩個力是否平衡。
【解析】(1)[1]實驗時小明發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)懸掛砝碼質(zhì)量不等時木塊也能平衡，是因為物體還受其它力的影響，這個力是木塊受到的桌面對它的摩擦力。
(2)[2]根據(jù)題意知道，圖乙是最終確認(rèn)的實驗方案，此方案中，由于卡片的重力遠(yuǎn)小于鉤碼的重力，可以忽略不計。
(3)[3]為探究不在同一直線上的兩個力是否能平衡，可用手將卡片轉(zhuǎn)過一定角度，并保持兩個拉力方向相反，松開手后觀察小卡片能否平衡，故丙正確。丁中雖然兩個力不在同一條直線上，但沒有控制兩個力的方向相反，故丁錯誤。
(4)[4]將小卡片用剪刀剪斷，使兩個力作用在兩個物體上，為了驗證作用在不同物體上的兩個力是否平衡。
2.判斷二力是否平衡的方法
（1）概念辨析法：看兩個力是否滿足二力平衡的所有條件，是否作用在同一物體上，是否大小相等，是否方向相反，是否在同一直線上，滿足以上條件的兩個力彼此平衡。
（2）狀態(tài)分析法：根據(jù)物體運動狀態(tài)來判斷。若物體只受兩個力的作用，且處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運動），則這兩個力一定是平衡力。
【典例3】俗話說“馬善被人騎”， 英國小狗弗里迪可能也明白這個道理。若馬馱著小狗靜立在水平草地上，小狗端坐于馬背上，如圖所示，以下描述正確的是（ ）。
A．馬受到的支持力與小狗對馬的壓力是一對平衡力；
B．小狗受到的重力與馬對小狗的支持力是一對相互作用力；
C．小狗受到的重力與小狗對馬的壓力大小相等；
D．馬受到的重力與草地對馬的支持力是一對平衡力
【答案】C。
【解析】二力平衡條件：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上；相互作用力的條件：大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在兩個物體上。
A．馬受到的支持力大小等于馬和小狗的重力之和，小狗對馬的壓力等于小狗的重力大小，二力大小不相等，不是一對平衡力，故A錯誤；
B．小狗受到的重力與馬對小狗的支持力大小相等、方向相反、作用在同一個物體上、作用在同一條直線上，是一對平衡力，故B錯誤；
C．小狗靜止時處于平衡狀態(tài)，受到的重力和馬對小狗的支持力是一對平衡力，這兩個力大小相等；而小狗對馬的壓力和馬對小狗的支持力是一對相互作用力，小狗對馬的壓力大小等于馬對小狗的支持力大小，所以小狗受到的重力與小狗對馬的壓力大小相等，故C正確；
D．草地對馬的支持力等于馬和小狗的重力之和，不等于馬受到的重力大小，故D錯誤。
故選C。
知識點三、二力平衡條件的應(yīng)用
1.確定力的大小和方向
根據(jù)二力平衡條件，如果知道了平衡力中一個力的大小、方向，就可確定另外一個力的大小和方向。
如圖所示，為彈簧測力計測物重時的簡化原理圖。掛在彈簧測力計下的物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)時，物塊所受彈簧拉力和物塊重力是一對平衡力，大小相等。若彈簧測力計顯示的拉力為5N，則可知物塊重力為5N。
2.根據(jù)物體受力情況判斷物體運動狀態(tài)
3.根據(jù)物體物體運動狀態(tài)判斷物體受力情況
【典例4】如圖所示，各用4N的水平力沿相反的方向拉彈簧測力計的兩端(彈簧測力計自重不計)，則下列說法中正確的是( )。
A．彈簧測力計的示數(shù)為4N，彈簧測力計受的合力為4N；
B．彈簧測力計的示數(shù)為0N，彈簧測力計受的合力為0N；
C．彈簧測力計的示數(shù)為8N，彈簧測力計受的合力為0N；
D．彈簧測力計的示數(shù)為4N，彈簧測力計受的合力為0N
【答案】D。
【解析】本題考查彈簧測力計的原理，彈簧測力計是利用力產(chǎn)生的效果大小來測量力的大小的。彈簧測力計的構(gòu)造是彈簧一端固定(與掛環(huán)相連的一端)，叫做固定端；
另一端與掛鉤相連，叫做自由端。測量時，使固定端不動，拉力拉掛鉤使彈簧伸長，拉力越大，彈簧伸長就越長，彈簧測力計的示數(shù)就越大，也就是說，彈簧測力計指針的示數(shù)等于作用在掛鉤上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是兩端的受力之和所以在本題中彈簧測力計的示數(shù)是4N。
而把彈簧測力計作為研究對象，在一對平衡力作用下，合力是零。答案：D。
【方法幫】
題型一：平衡力和平衡狀態(tài)
【角度1】平衡狀態(tài)
★易錯警示
平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運動兩種狀態(tài)。物體在彎曲軌道上做速度大小不變的運動時，速度方向在不斷變化，物體的運動狀態(tài)變化，物體受到非平衡力作用。
【典例5】一輛汽車在圓形跑道上做快慢不變的運動，下列關(guān)于該汽車的說法正確的是（ ）。
A．運動狀態(tài)不變，受力平衡B．運動狀態(tài)不變，受力不平衡
C．運動狀態(tài)改變，受力平衡D．運動狀態(tài)改變，受力不平衡
【答案】D。
【解析】汽車在圓形跑道上做快慢不變的運動，運動的快慢雖然不變，但運動的方向在改變，即運動狀態(tài)在改變，處于非平衡狀態(tài)，受力不平衡。
故選D。
【角度2】平衡力和相互作用力
平衡力與相互作用力的相同點可簡記為：“等大、反向、共線”，而平衡力“同體”，即平衡力作用在同一物體上時物體平衡；相互作用力“異體”，即相互作用力作用在相互作用的兩個物體上，相互作用力的描述一般都帶有A對B，B對A的特征。
【典例6】對于靜止在水平桌面上的礦泉水瓶，下列說法正確的是（ ）。
A．桌面對瓶子的支持力與瓶子所受重力是相互作用力；
B．瓶子對桌面的壓力與桌面對瓶子的支持力是平衡力；
C．瓶子正放與倒放時，對桌面的壓力大小相等；
D．桌面對瓶子的支持力是由瓶子發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的
【答案】C。
【解析】A．桌面對瓶子的支持力與瓶子所受重力是一對平衡力，不是相互作用力，故A錯誤；
B．瓶子對桌面的壓力與桌面對瓶子的支持力作用在不同的物體上，是一對相互作用力，不是平衡力，故B錯誤；
C．瓶子正放與倒放時，對桌面的壓力相等，都等于瓶子的重力，故C正確；
D．桌面對瓶子的支持力是由桌面發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，故D錯誤。
故選C。
題型二：二力平衡條件的應(yīng)用
一對平衡力一定大小相等，方向相反，在同一條直線上，作用在同一物體上。
【典例7】如圖所示，物體在推力F（方向豎直向上，大小為50N）的作用下靜止在天花板下面，若物體的重力為30N，則天花板受到的壓力大小為_____N，方向_____。
【答案】20；豎直向上。
【解析】物體受三個力，豎直向下的重力、豎直向上的推力和天花板對物體的壓力，且三個力平衡，天花板對物體的壓力為：F壓=F?G=50N-30N=20N。物體間力的作用是相互的，因此天花板受到的壓力大小為20N，方向豎直向上。
題型三：探究二力平衡的條件
【典例8】在探究“二力平衡的條件”的實驗中，小燕同學(xué)采用的實驗裝置如圖甲所示，小彤同學(xué)采用的實驗裝置如圖乙所示．
（1）當(dāng)圖甲中木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)或_____________狀態(tài)時，它受到的力是平衡的．
（2）甲圖中木塊靜止時，左右兩盤總重_________相等（選填“可能”或“一定”），為了完成該實驗，這兩個實驗裝置中，你認(rèn)為裝置______（選填“甲”或“乙”）更科學(xué)，理由是 _______．
（3）在裝置乙中，將小車旋轉(zhuǎn)一定角度，松手后，發(fā)現(xiàn)小車旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀．這說明兩個力必須滿足作用在同一__________上，物體才能平衡．
【答案】（1）勻速直線運動；（2）可能乙變滑動摩擦力為滾動摩擦力，減小摩擦力的影響；（3）直線。
【解析】（1）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受到平衡力的作用；
（2）甲圖中木塊靜止時，左右兩盤總重不一定相等，因為木塊和桌面之間可能有摩擦力的作用；乙裝置更合理，物體與桌面的摩擦由滑動摩擦變?yōu)楦〉臐L動摩擦，減小摩擦對實驗的影響；
（3）用手將木塊扭轉(zhuǎn)一個角度，這樣兩個力不在同一直線上，木塊將無法在這個位置平衡，松手后，發(fā)現(xiàn)小車旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，說明兩個力必須滿足兩個力在一條直線上。
題型四：合力和分力
同一直線上合力的大?。悍较蛳嗤瑫r相加，方向相反時相減，方向始終與較大的力的方向相同。
【典例9】一個物體同時受到同一直線上兩個力的作用，其中F1=3N，F(xiàn)2=4N，若用一個力等效代替這兩個力，則這個力的大小可能是（ ）。
A．2NB．5NC．7ND．9N
【答案】C。
【解析】作用在同一個物體、同一直線上的兩個力， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ；當(dāng)兩個力的方向相反時，合力為 SKIPIF 1 < 0
當(dāng)兩個力的方向相同時，合力為 SKIPIF 1 < 0
因此合力有兩種情況，可能是1N，也可能是7N。
故選C。
【中考幫】
考點一：平衡力和平衡狀態(tài)
【典例10】（2022·安徽?。﹫D示為小張測量體重時的情景，靜止時體重計對他的支持力為F1，他對體重計的壓力為F2，他受到的重力為G，則（ ）。
A. F2與G是一對平衡力B. F1與F2是一對平衡力
C. F1與F2一對相互作用力D. F1與G是一對相互作用力
【答案】C。
【解析】A．他對體重計的壓力為F2，他受到的重力為G，方向都是向下的，故并不是平衡力，故A不符合題意；
BC．靜止時體重計對他的支持力為F1，他對體重計的壓力為F2，是兩個物體間的作用力，互為施力物體，互為受力物體，兩個力的大小相等，方向相反，故是一對相互作用力，故B不符合題意；C符合題意；
D．靜止時體重計對他的支持力為F1，他受到的重力為G，是同一個物體受到的兩個力，兩個力的大小相等，方向相反，故是一對平衡力，故D不符合題意。故選C。
中考考題要求同學(xué)們能理解平衡力的概念，能從物理學(xué)的視角認(rèn)識生活中的物理現(xiàn)象，這是物理核心素養(yǎng)的物理觀念的體現(xiàn)。
考點二：探究二力平衡的條件
【典例11】（2022·江西?。┮咔槠陂g，停課不停學(xué)，某同學(xué)在媽媽的協(xié)助下，利用家中物品探究二力平衡的條件。
【實驗器材】晾衣架兩個、相同的礦泉水瓶若干、小卡片若干、細(xì)線、水、剪刀等。
【設(shè)計實驗】如圖1所示
（1）將小卡片兩側(cè)各系一根細(xì)線，再把細(xì)線的另一端分別穿過晾衣架；
（2）將兩個礦泉水瓶分別綁在細(xì)線兩端，請媽媽用兩手各提起一個晾農(nóng)架，按照以下步驟進行實驗，觀察并記錄小卡片的受力及運動情況。
【進行實驗】
（1）如圖1所示，提起兩個裝有水量不等的礦泉水瓶；
（2）如圖2所示，提起兩個裝有水量相等的礦泉水瓶，再將其中一只手逐漸放低，使小卡片傾斜至如圖3所示；
（3）用剪刀把圖3中的小卡片從中間剪斷；
（4）更換小卡片，重新組裝，如圖4所示，使小卡片扭轉(zhuǎn)一定的角度。
請將表格中①的內(nèi)容補充到橫線上：①______；
【結(jié)論】上述實驗表明，二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力，必須大小______，方向相反，并作用在______上；
【交流與評估】
（1）本實驗中的晾衣架起到了改變拉力的______的作用，它類似于簡單機械中的______；
（2）靜止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一對平衡力。
【答案】① 否；②相等；③同一條直線；④方向；⑤定滑輪；⑥重；⑦支持。
【解析】[1]由實驗步驟（4）可知，此時兩繩子對小卡片的拉力不在同一條直線上，故可知表格中①的內(nèi)容應(yīng)填否。
[2][3]由表中數(shù)據(jù)可知，只有實驗步驟（2）中小卡片才能保持靜止，故可知二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力，必須大小相等，方向相反，并作用在同一條直線上。
（1）[4][5]由圖中可知，晾衣架將變繩子對小卡片水平方向的拉力變成了豎直方向上，所以晾衣架起到了改變拉力的方向的作用，故可知它類似與簡單機械中的定滑輪。
（2）[6][7]由受力分析可知，靜止在水平桌面上的剪刀，受到向下的重力和向上的桌面的支持力，剪刀在這兩個力的作用下處于受力平衡狀態(tài)，故這兩個力是一對平衡力。
中考考題要求同學(xué)們能靈活選用合適的實驗器材制訂有新意的科學(xué)探究方案，能分析現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并能交流和評估實驗探究的過程，這是物理核心素養(yǎng)的科學(xué)探究的體現(xiàn)。
【作業(yè)幫】
一、基礎(chǔ)練（知識鞏固）
1．關(guān)于運動和力，下列說法中正確的是（ ）。
A．沿水平方向用力推課桌沒推動，原因是推為小于課桌受到的摩擦力；
B．茶杯靜止在水平桌面上對桌面的壓力是由茶杯發(fā)生形變產(chǎn)生的；
C．物體不受力的作用時，一定保持靜止?fàn)顟B(tài)；
D．用杯子把水潑出去利用了水受到的慣性作用
【答案】B。
【解析】A．桌子沒動，即為靜止?fàn)顟B(tài)，即平衡狀態(tài)，所以在水平方向上受到的推力和摩擦力是一對是平衡力。根據(jù)二力平衡的條件知道，這兩個力是相等的，而不是推力小于摩擦力，故A錯誤；
B．當(dāng)茶杯放在水平桌面上時，由于桌面對茶杯施加了一個向上的支持力，使茶杯底部發(fā)生微小的彈性形變，從而使茶杯對桌面產(chǎn)生了向下的彈力，即茶杯對桌面的壓力，故B正確；
C．由牛頓第一定律知道，物體不受力時可能靜止，也可能做勻速直線運動，故C錯誤；
D．潑水時，杯子和水是運動的，當(dāng)杯子受力停止運動時，水由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)而被潑出，慣性不是力，不能說是受到，故D錯誤。
故選B。
2．關(guān)于同一直線上的兩個力的合成，下列說法正確的是（ ）。
A．兩個力的合力一定大于任何一個分力；
B．合力的大小一定小于較大的那個分力；
C．合力與分力間關(guān)系運用的物理方法是轉(zhuǎn)換法；
D．兩個大小和方向確定的分力合成，合力唯一
【答案】D。
【解析】AB．同一直線上的兩個力的方向相同時，合力大于任何一個分力；兩個力的方向相反時，合力小于任何一個分力，合力方向與大的分力方向一致。故AB錯誤；
C．探究合力的效果與幾個分力的效果相同，采用的是等效替代法，故C錯誤；
D．兩個大小和方向都確定后，這兩個力的合力唯一，分力不變時，合力方向、大小不再變化，故D正確。
故選D。
3．以下各圖是每0.1s拍攝次的小球在不同運動狀態(tài)下的頻閃照片，其中受到平衡力作用的是（ ）。
A．B．C．D．
【答案】B。
【解析】A．圖中小球運動方向改變，受非平衡力作用，故A不符合題意；
B．圖中物體相等時間間隔內(nèi)通過的距離相等，做勻速直線運動，受平衡力作用，故B符合題意；
CD．圖中物體相等時間間隔內(nèi)通過的距離不相等，做變速直線運動，受非平衡力作用，故CD不符合題意。
故選B。
4．如圖所示，小球在AB之間擺動，O為最低點，C為OB之間一點，不計空氣阻力，關(guān)于小球的下列說法中正確的是（ ）。
A．小球到達(dá)B點時，如果所有外力全部消失，小球?qū)㈧o止；
B．小球向右擺動到C點時，受到重力、繩子拉力和向右上方的動力；
C．小球在O點時受到的重力和繩子拉力是一對平衡力；
D．小球所受的繩子拉力是由于小球發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的
【答案】A。
【解析】A．根據(jù)牛頓第一定律，一切物體在不受外力作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。小球到達(dá)B點時，此時的速度為0，如果所有外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，小球?qū)㈧o止，故A正確；
B．小球向右擺動到C點時，受到兩個力的作用：豎直向下的重力、沿繩子向上的拉力，故B錯誤；
C．小球在O點時做圓周運動，運動方向發(fā)生改變改變，處于非平衡狀態(tài)，故受到的重力和拉力不是一對平衡力，故C錯誤；
D．彈力是物體發(fā)生形變后，在恢復(fù)原狀的過程中對與其接觸的物體所產(chǎn)生的力，球所受的繩子拉力是由于繩子發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的，故D錯誤。
故選A。
5．如圖一個杯子靜止在水平桌面上，以下說法正確的是（ ）。
A．杯子受到的重力和地面對桌子的支持力是一對平衡力；
B．杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力是一對相互作用力；
C．桌面對杯子的支持力和杯子對桌面的壓力是一對相互作用力；
D．杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力是一對平衡力
【答案】C。
【解析】A．杯子受到的重力和地面對桌子的支持力，不是作用在同一物體上，因此不是一對平衡力，故A錯誤；
B．杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力，方向相同，因此不是一對相互作用力，故B錯誤；
C．桌面對杯子的支持力和杯子對桌面的壓力，大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，作用在兩個物體上，是一對相互作用力，故C正確；
D．杯子受到的重力和杯子對桌面的壓力，方向相同，因此不是一對平衡力，故D錯誤。
故選C。
6．在勻速直線運動的高鐵上，豎直向上拋出一小球，小球飛行時處于______狀態(tài) （選填“平衡”或“非平衡”），空中的小球受到______個力 （忽空氣阻力），小球?qū)⒙湓诘腳_____。（選填編號：A．拋出點B．拋出點前方C．拋出點后方）
【答案】非平衡；1；A。
【解析】[1][2]忽空氣阻力，小球到達(dá)最高點時，小球只受到重力一個力的作用，所以它受到的力不是平衡力，此時處于非平衡狀態(tài)。
[3]勻速直線運動的高鐵處于平衡狀態(tài)，小球拋出后，小球在水平方向上不受力，由于小球具有慣性，會依然保持和車一樣的運動速度，所以小球落回拋出點，故A符合題意，BC不符合題意。
故選A。
7．小恒同學(xué)用飲料瓶制作了一個“水火箭”，先往火箭里倒入適量的水，然后再打入一定量的氣體。發(fā)射時，水會向下噴出，同時火箭沖向天空，如圖所示。這個現(xiàn)象說明物體間力的作用是______；火箭在加速上升過程中處于______（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)。
【答案】相互的；非平衡。
【解析】[1]發(fā)射時，水會向下噴出，水對火箭產(chǎn)生一個向上的反作用力使火箭沖向天空，說明物體之間力的作用是相互的。
[2]火箭加速升空，運動狀態(tài)不斷發(fā)生變化，處于非平衡狀態(tài)。
8．如圖所示，木塊A與平板小車一起在水平桌面上靜止，當(dāng)小車突然向左運動時，木塊由于______會在小車的平板上向______（選填“左”或“右”）滑行，畫出木塊滑行過程中受力的示意圖。______
【答案】慣性；右；如圖。
【解析】[1][2]木塊A與平板小車一起在水平桌面上靜止，當(dāng)小車突然向左運動時，由于慣性木塊保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，木塊相對于平板小車向右滑動。
[3]在水平方向上受摩擦力的作用，方向向左，在豎直方向上，木塊受重力G和支持力F的作用，并且這兩個力是一對平衡力，如圖所示：
二、綜合練（能力提升）
9.（2022·江蘇連云港）關(guān)于力和運動，下列說法正確的是（ ）。
A. 物體受到力的作用時運動狀態(tài)一定改變；
B. 在平衡力作用下物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)；
C. 手拉長橡皮筋，說明力可以使物體發(fā)生形變；
D. 繞操場勻速轉(zhuǎn)動的玩具電動車處于平衡狀態(tài)
【答案】C。
【解析】A．當(dāng)物體受到非平衡力時，運動狀態(tài)一定改變；當(dāng)物體受到平衡力時，物體處于平衡狀態(tài)，運動狀態(tài)不變，故A錯誤；
B．當(dāng)物體受到平衡力時，物體處于平衡狀態(tài)，物體將處于靜止或者保持勻速直線運動狀態(tài)，故B錯誤；
C．手拉長橡皮筋，橡皮筋長度被拉長，說明力可以使物體發(fā)生形變，故C正確；
D．繞操場勻速轉(zhuǎn)動的玩具電動車，雖然速度大小不變，但運動方向發(fā)生了改變，物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，故電動車不處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選C。
10.（2022·重慶A）如圖所示，北京冬奧會比賽項目中相關(guān)物理知識描述正確的是（ ）。
A. 谷愛凌奪冠決賽中完美旋轉(zhuǎn)時，她受到慣性的作用；
B. 蘇翊鳴完成單板轉(zhuǎn)體，他上升到最高點時受平衡力作用；
C. 武大靖蹬地加速通過彎道，是由于力改變了他的運動狀態(tài)；
D. 柳鑫宇和王詩玥以如圖造型滑行時，王詩玥相對于柳鑫宇是運動的
【答案】C。
【解析】A．慣性不是力，“受到慣性的作用”這一說法錯誤，故A錯誤；
B．他上升到最高點時，只受到重力的作用，不是受平衡力，故B錯誤；
C．武大靖蹬地加速通過彎道，速度的大小和方向均改變，運動狀態(tài)發(fā)生改變，是由于受到了力的作用，改變了他的運動狀態(tài)，故C正確；
D．柳鑫宇和王詩玥以如圖造型滑行時，他們之間的相對位置不變，故王詩玥相對于柳鑫宇是靜止的，故D錯誤。故選C。
11.（2022·浙江寧波）“美好的一天，從拉著行李箱返校學(xué)習(xí)開始”。圖甲中的同學(xué)拉著行李箱健步行走在校園水平路面上，行李箱勻速前進并保持傾角不變。假如這一過程中行李箱（含箱內(nèi)物體）受到的重力G如圖乙所示，則該同學(xué)對行李箱施加的拉力有沒有可能是圖乙中的F1、F2？你的判斷是（ ）。
A. F1可能，F(xiàn)2不可能B. F1不可能，F(xiàn)2可能
C. F1和F2都可能D. F1和F2都不可能
【答案】B。
【解析】由圖乙知，F(xiàn)1的方向是豎直向上的，而重力是豎直向下的，若行李箱受到F1的作用，則它合力是豎直方向的，在水平方向上所受的力的合力為0，行李箱不能沿水平方向移動，所以F1不可能。F2的方向是斜向上的，將其沿水平方向和豎直方向分解，豎直方向上的分力與重力是平衡力，則水平方向上的分力讓行李箱沿水平方向移動，所以F2有可能。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
12.（2022·山東臨沂）2022年2月6日，不服輸、敢拼搏、懂團結(jié)的中國女足第9次捧起亞洲杯冠軍獎杯（如圖）。在比賽過程中（ ）。
A. 靜止在水平草地上的足球只受重力；
B. 將足球踢飛說明力可以改變物體的形狀；
C. 在空中運動到最高點的足球受力不平衡；
D. 草地上滾動的足球因不受力而逐漸停下
【答案】C。
【解析】A．靜止在水平草地上的足球受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力的作用，這兩個力是一對平衡力，故A不符合題意；
B．腳對足球用力，足球被踢飛，是力改變了足球運動狀態(tài)，故B不符合題意；
C．在空中運動到最高點的足球有水平方向的速度，不是處于靜止或勻速運動狀態(tài)，所受的力不是平衡力，故C符合題意；
D．草地上滾動的足球逐漸停下，是因為受到阻力的作用，阻力改變了足球的運動狀態(tài)，所以最后停下，故D不符合題意。故選C。
13.（2022·湖南邵陽）2021年8月5日下午，中國小將全紅嬋在東京奧運會女子10米跳臺決賽中奪冠。當(dāng)她站在領(lǐng)獎臺上領(lǐng)獎時，下列兩個力為一對平衡力的是（ ）。
A. 她所受的重力和她對領(lǐng)獎臺的壓力；
B. 她所受的重力和領(lǐng)獎臺對她的支持力；
C. 她對領(lǐng)獎臺的壓力和領(lǐng)獎臺對她的支持力；
D. 她對領(lǐng)獎臺的壓力和領(lǐng)獎臺受到的重力
【答案】B。
【解析】二力平衡的條件是：作用在一個物體上的兩個力，大小相等，方向相反，作用在一條直線上。
A．全紅嬋所受的重力作用在全紅嬋身上，她對領(lǐng)獎臺的壓力作用在領(lǐng)獎臺上，二力不是作用一個物體上，不滿足二力平衡的條件，故A不符合題意；
B．全紅嬋所受的重力和領(lǐng)獎臺對她的支持力都作用在全紅嬋身上，大小相等，方向相反，作用在一條直線上，滿足二力平衡的條件，故B符合題意；
C．全紅嬋對領(lǐng)獎臺的壓力作用在領(lǐng)獎臺上，領(lǐng)獎臺對她的支持力作用在全紅嬋身上，二力不是作用一個物體上，不滿足二力平衡的條件，故C不符合題意；
D．全紅嬋對領(lǐng)獎臺的壓力作用在領(lǐng)獎臺上，方向豎直向下，領(lǐng)獎臺受到的重力作用在領(lǐng)獎臺上，方向豎直向下，二力方向相同，不滿足二力平衡的條件，故D不符合題意。故選B。
14.（2022·湖北黃岡市、孝感市、咸寧市）滑板運動是孩子們喜愛的運動項目之一、如圖所示，一小孩踏著滑板車在水平地面上向前運動，則（ ）。
A. 小孩踏在滑板車上，滑板車不會發(fā)生形變；
B. 滑行過程中，相對于旁邊樹木，小孩是運動的；
C. 滑板車停下來時，它的慣性消失；
D. 靜止時，地面對滑板車的支持力與小孩受到的重力是一對平衡力
【答案】B。
【解析】A．力可以改變物體的形狀，小孩踏在滑板車上，對滑板有壓力，會使滑板車產(chǎn)生形變，故A不符合題意；
B．滑行過程中，相對于旁邊樹木，小孩的位置在改變，所以相對于樹木小孩是運動的，故B符合題意；
C．物體任何情況下都具有慣性，滑板車停下來時，它的慣性不會消失，故C不符合題意；
D．地面對滑板車的支持力與小孩受到的重力作用在不同的物體上，所以不是平衡力，故D不符合題意。故選B。
15.（2022·四川樂山） 在平直的地面上有一輛小車勻速前進，下列說法正確的是（ ）。
A. 車對地面的壓力和地面對車的支持力是一對平衡力；
B. 車受到的重力和地面受到的壓力是一對相互作用力；
C. 車受到的重力和地面對車的支持力是一對平衡力；
D. 地面對車的支持力和車受到的阻力是一對平衡力
【答案】C。
【解析】一對平衡力必須同時滿足四個條件：大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上；相互作用力的條件：大小相等、方向相反、作用在兩個物體上，作用在同一條直線上。
A．車對地面的壓力作用在地面上，地面對車的支持力作用在車上，兩力沒有作用在同一物體上，故車對地面的壓力和地面對車的支持力是一對相互作用力不是一對平衡力，故A錯誤；
B．垂直作用在物體表面上的力叫壓力。車受到的重力與平直的地面受到的壓力方向都是豎直向下，故車受到的重力與地面受到的壓力不是一對相互作用力，故B錯誤；
C．車受到的重力和地面對車的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，是一對平衡力，故C正確；
D．平直的地面對車的支持力方向豎直向上，車受到的阻力沿水平方向，這兩個力沒有作用在同一直線上，故地面對車的支持力和車受到的阻力不是一對平衡力，故D錯誤。故選C。
三、培優(yōu)練（挑戰(zhàn)自我）
16.（2022·江蘇蘇州）三個相同的磁環(huán)a、b、c（質(zhì)量均為m）套在有木質(zhì)底座的光滑木桿上，由于磁極間的相互作用，上面兩個磁環(huán)都懸在空中，如圖所示。下列說法正確的是（ ）。
A. a對b的磁力和a的重力是平衡力B. b對c的磁力小于c對b的磁力
C. c受到b的磁力大小為2mgD. c對底座的壓力大小為mg
【答案】C。
【解析】A．a(chǎn)對b的磁力和a的重力的方向相同，不是平衡力，故A錯誤；
B．b對c的磁力和c對b的磁力是相互作用力，兩個力的大小相等，故B錯誤；
C．將a和b看成一個整體，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，c對b的磁力和ab的總重力是平衡力，由二力平衡的條件可知c對b的磁力大小F=2mg
由力的作用相互性可知b對c的磁力大小和c對b的磁力大小相等，則c受到b的磁力大小為2mg，故C正確；
D．c對底座的壓力大小等于c的重力和b對c的磁力大小之和，即F壓=mg+2mg=3mg
故D錯誤。故選C。
17.（2022·恩施）如圖所示，是小強參加勞動實踐挑水時的場景，若扁擔(dān)重10N，每只桶總重均為200N，當(dāng)扁擔(dān)在水平位置保持靜止時，扁擔(dān)受到肩的支持力約為（ ）。
A. 210NB. 410NC. 200ND. 400N
【答案】B。
【解析】扁擔(dān)在水平方向保持靜止，將扁擔(dān)與桶作為一個整體進行受力分析，此時扁擔(dān)受到肩的支持力與桶和扁擔(dān)的總重力相等，即為 SKIPIF 1 < 0
故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
18.（2022·泰州）在2022北京冬奧會短道速滑男子1000米比賽中，中國選手任子威獲得金牌。圖甲是他正全力通過彎道、圖乙是他獲勝后站立在水平賽場中央大聲歡呼的情形，下列說法正確的是（ ）
A. 通過彎道過程中他處于平衡狀態(tài)；
B. 站立時他受到的重力和他對冰面的壓力是一對相互作用力；
C. 站立時他受到的重力和他對冰面的壓力是一對平衡力；
D. 圖甲中他的手對冰面的壓力與冰面對他的手的支持力是一對相互作用力
【答案】D。
【解析】A．通過彎道過程中，他的運動狀態(tài)發(fā)生改變，他不處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．站立時，他受到的重力和他對冰面的壓力兩個力的方向相同，故不是相互作用力，故B錯誤；
C．站立時他受到的重力和他對冰面的壓力這兩個力的方向相同，故不是平衡力，故C錯誤；
D．圖甲中他的手對冰面的壓力與冰面對他的手的支持力，這兩個力大小相等，方向相反，施力物體和受力物體互為彼此，同時產(chǎn)生，同時消失，故是一對相互作用力，故D正確。
故選D。
19.（2022·棗莊）在2022年北京冬季奧運會上，某運動員參加短道速滑比賽。下列對比賽時的說法正確的是（ ）。
A. 發(fā)令槍響前，運動員靜止時所受的支持力與他對冰面的壓力是一對平衡力；
B. 發(fā)令槍響后，運動員用力向后蹬來獲得向前的動力，是因為物體間力的作用是相互的；
C. 運動員在經(jīng)過彎道時不再用力向后蹬，此時運動狀態(tài)不發(fā)生改變；
D. 沖線后，運動員停止用力仍能滑行很遠(yuǎn)，是因為運動員不受阻力
【答案】B。
【解析】A．平衡力是作用在同一個物體上的兩個力，而運動員靜止時所受的支持力與他對冰面的壓力有兩個受力物體，故A錯誤；
B．發(fā)令槍響后，運動員用力向后蹬來獲得向前的動力，利用的是地面對運動員的反作用力，故B正確；
C．運動員在經(jīng)過彎道時運動方向發(fā)生了變化，所以運動狀態(tài)發(fā)生了改變，故C錯誤；
D．運動員停止用力仍能滑行很遠(yuǎn)，是運動員具有慣性，會保持向前的運動狀態(tài)，故D錯誤。
故選B。
20．（2021·湖南衡陽市）小華同學(xué)用下面的裝置探究二力平衡的條件，具體操作如下：
（1）如圖甲所示，用直徑略小于滑輪孔徑的鐵釘把三個滑輪 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分別釘在木板上，木板豎直掛起待用，用大號縫衣針把細(xì)線沿輕質(zhì)塑料塊的中心軸線穿過，并在緊靠塑料塊的兩側(cè)各打一線結(jié)，使塑料塊與細(xì)線固定在一起，且塑料塊不與木板接觸。將塑料塊由靜止開始運動，實驗表明，作用在同一個物體上的兩個力，方向相反，但___________不相等，則這兩個力不平衡。
（2）按住塑料塊，把跨過 SKIPIF 1 < 0 輪的細(xì)線移到 SKIPIF 1 < 0 輪上，在兩線端掛上相同質(zhì)量的鉤碼，松手后塑料塊由靜止開始轉(zhuǎn)動，如圖乙所示。按住塑料塊，把跨過 SKIPIF 1 < 0 輪的細(xì)線移到 SKIPIF 1 < 0 輪上，把塑料塊轉(zhuǎn)過 SKIPIF 1 < 0 ，松手后塑料塊由靜止開始轉(zhuǎn)動，如圖丙所示。由此表明，作用在同物體上的兩個力，如果僅僅大小相等，方向成某一角度或方向相反但___________，這兩個力不平衡。
（3）在探究同一問題時，另一同學(xué)將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖丁所示的實驗，同學(xué)們認(rèn)為小華的實驗優(yōu)于此實驗，其主要原因是___________。
A．塑料塊容易扭轉(zhuǎn)
B．塑料塊是比較容易獲取的材料
C．減少了摩擦力對實驗結(jié)果的影響
【答案】大小；不在同一直線上；C。
【解析】（1）[1]由圖甲知道，作用在同一個物體上的兩個力大小等于鉤碼的重力，方向相反，由于大小不相等，物體不能處于平衡態(tài)，所以，這兩個力不平衡。
（2）[2]由圖乙、丙知道，兩個大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直線上的力作用下，物體不能處于平衡態(tài)，即這兩個力不是平衡力。
（3）[3]兩圖相比知道，甲圖可減小摩擦力對實驗的影響，故選C。
實例
圖示
受力情況
狀態(tài)
懸掛的吊燈
受豎直向下的重力G和吊繩對它的豎直向上的拉力F拉
靜止
放在水平面上的茶杯
受豎直向下的重力G和桌面對它的支持力F
勻速直線運動的汽車
受豎直向下的重力G、路面對它豎直向上的支持力N、向前的牽引力和向后的阻力
勻速直線運動
空中勻速直線飛行的飛機
受豎直向下的重力、豎直向上的升力、向前的推力和向后阻力
★特別提醒
1.物體受平衡力作用時，幾個力的作用效果相互抵消，相當(dāng)于不受力。
2.若物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，則物體不受力或受平衡力的作用，如搬而未起、推而不動時，物體受力情況隨發(fā)生改變，但仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，其受力仍然平衡。
★特別提醒
速度為零≠靜止
物體靜止時速度為零，但物體速度為零時并不一定靜止。如豎直上拋達(dá)到最高點的物體在最高點時速度為零，但不能保持，故在最高點時物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài)。
提出問題
二力平衡的條件是什么？
設(shè)計實驗
實驗時，讓小車在水平方向上只受到兩個力F1和F2的作用，我們從力的大小、方向去探究在水平方向上F1和F2滿足什么關(guān)系時，小車可以保持平衡，最后再驗證二力平衡時需要作用在同一物體上這一條件。
實驗器材
滑輪兩個、砝碼若干（選最大的）、兩個相同托盤（為了使兩邊拉力相等）、小車、細(xì)繩、光滑桌面（阻力小，以減小阻力對實驗的影響）等。
實驗步驟
（1）將細(xì)繩分別系于小車的兩個掛鉤上且保持兩根細(xì)繩在一條直線上（圖甲），在兩個托盤中放入砝碼，第一次左盤中砝碼質(zhì)量大，即F1>F2，觀察小車的運動情況；第二次左右兩盤中砝碼質(zhì)量相等，即F1=F2，觀察小車運動情況；第三次左盤中砝碼質(zhì)量小，即F1

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8.2 二力平衡

版本： 人教版

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