2020八年級物理下冊 第八章 運動和力 8.2 二力平衡精講精練（含解析）（新版）新人教版

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1、專題08.2 二力平衡 課前預(yù)習(xí) 1.一個物體在兩個力的作用下保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這兩個力_平衡_或二力平衡。2.二力平衡的條件：（1）作用在_同一直線_上；（2）大小_相等_；（3）方向_相反_。知識點解讀與例題突破知識點1：力的平衡1.平衡狀態(tài)：物體受到兩個力（或多個力）作用時，如果能保持靜止或者勻速直線運動，我們就說物體處于平衡狀態(tài)。2.平衡力：使物體處于平衡狀態(tài)的兩個力（或多個力）。3.二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在一條直線上，這兩個力就彼此平衡?！纠}1】在如圖所示的四種情形中，屬于二力平衡的是（ ）【答案】B【解析】二力

2、平衡需要的條件是：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。A.兩個力不在同一個物體上，這兩個力不屬于二力平衡；B. 兩個力在同一個物體上，大小相等 、方向相反，并且在同一條直線上。這兩個力屬于二力平衡；C. 兩個力在同一個物體上，方向也相反，也在同一條直線上，但大小不相等，這兩個力不屬于二力平衡；D. 兩個力在同一個物體上，大小相等 、方向相反，但不在同一條直線上。這兩個力不屬于二力平衡。知識點2：二力平衡的應(yīng)用1.己知一個力的大小和方向，可確定另一個力的大小和方向。2.根據(jù)物體的受力情況，判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。【例題2】（2019福建?。┤鐖D，懸掛在天花板

3、下的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)。畫出電燈的受力示意圖?！敬鸢浮渴疽鈭D如圖。【解析】懸掛在天花板下的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到重力和繩子對它的拉力作用，且是一對平衡力。電燈受到的重力方向豎直向下，作用點在重心上，拉力方向沿繩子向上，作用點也畫在電燈重心上，拉力與重力大小相等。知識點3：力和運動的關(guān)系1.不受力或受平衡力，物體保持靜止或者勻速直線運動狀態(tài)。2.受非平衡力，運動狀態(tài)發(fā)生改變?！纠}3】（2019四川巴中）下列關(guān)于力的說法正確的是（）A空中自由下落的小球速度越來越快，小球的慣性力越來越大B踢足球時腳對足球的力和足球?qū)δ_的力是一對平衡力C力的大小、方向和作用點都可能影響力的作用效果D物體的重心一定在物

4、體上【答案】C【解析】A物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，慣性不是力，故A錯誤；B踢足球時腳對足球的力和足球?qū)δ_的力是作用在不同物體的兩個力，不是一對平衡力，故B錯誤；C力的大小、方向和作用點都可能影響力的作用效果，故C正確；D重心是物體的重力的作用點，重心不一定在物體上，如籃球，鐵環(huán)等，故D錯誤。知識點4：平衡力與作用力和反作用力的對比：分類平衡力相互作用力定義物體受到兩個力作用而處于平衡狀態(tài)，這兩個力叫做平衡力物體間發(fā)生相互作用時產(chǎn)生的兩個力叫做相互作用力不同點受力物體是同一物體性質(zhì)可能不相同的兩個力分別作用在兩個物體上，它們互為受力物體和施力物體性質(zhì)相同的兩個力共同點兩個力大小相等，

5、方向相反，作用在一條直線上;施力物體分別是兩個物體.【例題4】（2019山東臨沂）第24屆冬奧會將于2022年2月4日至20日在北京市和張家口市聯(lián)合舉行。關(guān)于冬奧會的部分比賽項目，下列分析正確的是（）A. 被推出的冰壺在水平冰面上滑行時受力平衡B. 短道速滑運動員勻速過彎道時運動狀態(tài)不變C. 滑雪運動員沖過終點后不能立即停下來是因為受到慣性的作用D. 冰球運動員向后蹬冰面就會前進說明物體間力的作用是相互的【答案】D【解析】A.被推出的冰壺在水平冰面上滑行時做減速運動，處于非平衡狀態(tài)，所以受力不平衡。故A錯誤； B.短道速滑運動員勻速過彎道時運動方向發(fā)生改變，所以運動狀態(tài)改變，故B錯誤； C.滑

6、雪運動員沖過終點后不能立即停下來是因為運動員具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性的作用；故C錯誤； D.物體間力的作用是相互的，冰球運動員向后蹬冰面，冰面同時給運動員一個反作用，所以運動員就會前進，故D正確。 習(xí)題精練一、選擇題1（2019湖南長沙）如圖所示，穿著早冰鞋的小玲用手推墻后，她由靜止開始向后退。下列說法中正確的是（）A小玲后退的過程中，她的慣性逐漸變小B小玲后退的過程中，一直做勻速直線運動C小玲推墻時，墻對小玲的作用力等于小玲對墻的作用力D小玲推墻時，墻對小玲的作用力和小玲對墻的作用力是一對平衡力【答案】C【解析】A慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)，小玲后退的過程中質(zhì)量不變，則她的慣

7、性大小不會改變，故A錯誤；B小玲后退的過程中，在水平方向上只受到地面給她的阻力，所以做減速運動，最后停止，故B錯誤；CD小玲推墻時，墻對小玲的作用力與小玲對墻的作用力是作用在不同物體的兩個力，屬于相互作用力，二者大小相等，但不是平衡力，故C正確，D錯誤。2（2019四川南充）下列說法正確的是（）A力是改變物體運動狀態(tài)的原因B放在水平桌面上的書，受到的重力與桌面對它的支持力是一對平衡力C剎車時人會受到向前的慣性力D人沿桿豎直向上勻速爬行時，所受摩擦力方向豎直向上【答案】ABD【解析】（1）力是改變物體運動狀態(tài)的原因，維持物體運動不需要力；（2）平衡力：作用在同一個物體上，大小相等、方向相反、作用

8、在同一直線上；（3）物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，慣性是物體的一種屬性，不能說慣性力；（4）人沿桿豎直向上勻速爬行，豎直方向受到的是平衡力，平衡力大小相等，方向相反。A力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持運動狀態(tài)的原因，故A正確；B放在水平桌面上的書，它受到的重力和桌面對它的支持力作用在同一個物體上，大小相等、方向相反、作用在同一直線上，是一對平衡力，故B正確；C慣性是物體的一種屬性，不是力，不能說受到慣性力的作用，故C錯誤；D人沿桿豎直向上勻速爬行時，摩擦力與重力平衡，大小相等、方向相反，因為重力方向豎直向下，所以所受摩擦力方向豎直向上，故D正確。3.（2019安徽?。┤鐖D，A、B兩

9、物塊疊放在水平桌面上保持靜止。圖中分別給出了A、B的受力示意圖。下列說法正確的是（ ） A.F2與GA、F1兩個力的合力是一對作用力與反作用力B.F1與F3是一對作用力與反作用力C.GA與F2是一對平衡力D.F2與F1是一對平衡力【答案】 B 【解析】由圖知，A物塊受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B對A向下的壓力F1；B物塊受到向上的支持力F3和向下的重力GB ， A、以A為研究對象，A物塊在水平桌面上保持靜止，受力平衡；GA、F1兩個力的合力方向向下，合力的大小GA+F1F2 ， 則可知F2與GA、F1兩個力的合力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，均作用在A物塊上，所以是一對平衡

10、力，不是一對相互作用力，A不符合題意；B、B對A有向下的壓力F1 ， 因力的作用是相互的，則A對B有向上的支持力F3 ， 所以F1與F3是一對作用力與反作用力，B符合題意；C、A物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，由圖示和力的平衡條件可得：F2GA+F1 ， 則GA與F2的大小不等，所以GA與F2不是一對平衡力，C不符合題意；D、A物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，由力的平衡條件可得：F2GA+F1 ， 則F2與F1的大小不等，所以F2與F1不是一對平衡力，D不符合題意。4.小汽車已經(jīng)進入尋常百姓家庭，下列說法正確的是（）A小汽車在水平公路上靜止時，汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力是一對平衡力B小汽車在水平公路上高速行駛時

11、，汽車對地面的壓力小于汽車的重力C小汽車在水平公路上勻速直線行駛時，車輪不受摩擦力作用D使用安全帶和安全氣囊是為了減小慣性【答案】B【解析】（1）二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個物體上；（2）流體壓強與流速的關(guān)系：流速越大，壓強越?。唬?）小汽車在水平公路上勻速直線行駛時，所受牽引力與摩擦力平衡；（4）一切物體都有慣性，慣性只有與質(zhì)量有關(guān)。A.汽車靜止在路面上時，汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力，二力作用在不同的物體上，因此二力不是一對平衡力，故A錯誤；B.小汽車高速行駛時，小汽車上方空氣流動大于下方的空氣流動，因此小汽車在豎直方向上受支持力和空氣向上的托力

12、的作用，因此小汽車對路面的壓力小于汽車的重力，故B正確；C.根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知，汽車在水平公路上勻速直線行駛時，受到摩擦力的作用，只是所受牽引力與摩擦力大小相等、方向相反、在同一直線上，在同一物體上是一對平衡力，故C錯誤；D.慣性只有與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量不變，慣性不變，故使用安全帶和安全氣囊不是為了減小慣性，而是為了減小由于慣性帶來的危害，故D錯誤。5.如圖為研究二力平衡條件的實驗裝置，下列關(guān)于這個實驗的敘述錯誤的是（ ）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，是為了改變力的作用線的

13、位置【答案】B【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選項正確，不符合題意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，對實驗影響較大選項錯誤，符合題意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)系選項正確，不符合題意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的是否在同一直線上選項正確，不符合題意6.如圖所示，小麗用力F把一才塊壓在豎直墻面上靜止，現(xiàn)有以下受力分析，下述受力分析正確的是（）小麗對木塊的壓力F和墻對木塊的彈力是一對平衡力小麗對木塊的壓力F和木塊的重力是一對平衡力木塊受到的摩擦

14、力和木塊的重力是一對平衡力小麗對木塊的壓力F和木塊對小麗的彈力是一對平衡力A只有正確B只有正確C只有正確D只有正確【答案】C【解析】木塊處于靜止，在豎直方向上受兩個力而平衡，即重力和墻對木塊的靜摩擦力；木塊在水平方向上受外力F和墻對木塊的支持力，兩個力是一對平衡力；平衡力作用在同一物體上，作用力和反作用力作用在不同的物體上。小麗對木塊的壓力和墻對木塊的彈力符合二力平衡的條件，是一對平衡力；小麗對木塊的壓力和木塊的重力不在同一直線上，不是一對平衡力；木塊受到的摩擦力和木塊的重力滿足二力平衡的條件，是一對平衡力；小麗對木塊的壓力和木塊對手的彈力是一對相互作用力，不是平衡力。二、填空題7（2019湖

15、南株洲）立定跳高可分解為下蹲、蹬伸和騰空三個過程。圖為某運動員下蹲后在蹬伸過程中所受地面支持力F隨時間t變化的關(guān)系。據(jù)圖可知，該運動員受到的重力為 N；他在 （填“t1”“t2”或“t3”）時刻獲得向上的最大速度?！敬鸢浮?00；t3。【解析】（1）運動員下蹲后、蹬伸前處于靜止?fàn)顟B(tài)（圖中0t1這段時間），其受力平衡，重力和支持力平衡，二力的大小相等，則由圖象可知運動員的重力：GF500N；（2）運動員受到地面的支持力F方向向上，運動員的重力G方向向下；由圖象可知：t1t2內(nèi)，F(xiàn)G，運動員所受合力向上，運動員向上加速運動，其速度增大。t2t3內(nèi)，F(xiàn)G，運動員所受合力向上，運動員繼續(xù)向上加速運動，

16、其速度增大。t3t4內(nèi)，F(xiàn)G，運動員受到合力向下，由于慣性運動員還是會繼續(xù)向上運動但是向上的速度會減??；所以，t1t3過程，運動員的速度一直增大；t3t4是減速，故t3時刻獲得最大速度。8.如圖所示，體操運動員靜止在平衡木上時，與運動員所受重力是一對平衡力的是 。平衡木受力個數(shù)為 個?！敬鸢浮科胶饽緦\動員的支持力。3.【解析】平衡力指作用在同一個物體上的兩個力，大小相等、方向相反、作用在同一直線上。重力作用在人體上，平衡木對運動員的支持力也作用在人體上，這2個力滿足二力平衡條件。對于平衡木而言：它受到重力作用、地面對其支持力作用、人體對其壓力作用。所以它受到三個力。三、作圖題9.（2019江

17、蘇蘇州）圖中，物塊沿絕對光滑的斜面下滑，請畫出物塊受力的示意圖?！敬鸢浮咳缦聢D所示： 【解析】由于斜面是光滑的，所以此時物體不會受到摩擦力的作用，它只受到豎直向下的重力和斜面對它的支持力的作用，支持力的方向是垂直于斜面向上的。10（2019四川內(nèi)江）如圖所示，刻度尺靜止在手指上，請畫出刻度尺所受力的示意圖?！敬鸢浮咳鐖D所示：【解析】刻度尺靜止在手指上，則接觸處為尺子的重心；刻度尺受到重力G和手指對它的支持力F，且這兩個力平衡；重力從重心豎直向下畫，支持力從重心豎直向上畫，標(biāo)出力的符號，注意兩條線段的長度相同。11（2019貴州貴陽）如圖所示，小球從離地足夠高的O點以速度v0豎直向上拋出，上升h

18、后到達最高位置A點，隨即豎直下落到地面B點，它的運動的總路程為H，已知小球受到的空氣阻力隨速度的增大而增大，且拋出時受到空氣阻力和重力的大小相等。請在答題卡上的坐標(biāo)中畫出小球，從O點拋出到剛接觸地面B點的過程中，其速度v的大小隨路程S變化的大致關(guān)系圖像?！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘馕觥咳鐖D： OA段：小球離開手后受到豎直向下的重力和空氣阻力作用，小球重力不變，空氣阻力不斷減小，合力減小，合力向下，小球進行減速運動，小球運動距離為h。A點：小球在A點的瞬間速度為零，即在h點。AC：小球受到豎直向下的重力和豎直向上的空氣阻力作用，小球重力不變，空氣阻力不斷增大，合力減小，合力向下，小球進行加速運動小球運

19、動的距離為大于h。C點：小球在C點時豎直向下的重力和豎直向上的空氣阻力是平衡力，C點低于0點。CB：小球進行勻速直線運動，運動到最低點B。建立坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)為小球運動距離s，縱坐標(biāo)為速度v，小球運動h后速度為零，這段時間內(nèi)小球進行減速運動，運動到大于2h時即C點速度最大，這段時間小球進行加速運動，在C點之后勻速直線運動。四、實驗探究題12（2019四川內(nèi)江）如圖所示，是探究“二力平衡條件”的實驗裝置圖。（1）實驗時使用小車而不使用木塊，是因為小車與桌面間的 更小，從而減小對實驗結(jié)果的影響。（2）在實驗開始時，由于粗心只在左盤中放入砝碼，小車立即向左運動，在運動過程中，左盤中砝碼的重力勢能將 ，

20、動能將 。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）當(dāng)兩個盤中分別放上兩個相同的砝碼后，小車靜止在桌面上，這說明二力平衡時，兩個力的大小 ?！敬鸢浮浚?）摩擦力；（2）變小；變大；（3）相等。【解析】（1）實驗時使用小車而不使用木塊，將滑動摩擦力變?yōu)闈L動摩擦力，大大減小了摩擦，減小了摩擦對實驗的影響；（2）小車向左運動過程中，左盤中砝碼的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能將變小，砝碼的速度增大，動能將變大；（3）當(dāng)兩個盤中分別放上兩個相同的砝碼后，由于砝碼的重力相同，這兩個力產(chǎn)生的拉力是一對平衡力，小車就能保持靜止，說明彼此平衡的兩個力大小相等。13（2019河北）形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，它的

21、重心在它的幾何中心上。圖所示為質(zhì)量分布均勻但形狀不規(guī)則帶有小孔的薄木板，請用細棉線、刻度尺、筆和鐵架臺來確定它的重心。（1）操作方法： ； 。（2）判斷方法： 即為簿木板的重心。（3）實驗中沒有利用到的物理知識： （填寫序號）二力平衡的條件重力的方向是豎直向下的重力的大小跟物體質(zhì)量成正比【答案】幾何中心；（1）用細棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來，當(dāng)木板靜止時，用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB；利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD；（2）AB、CD的交點；（3）?！窘馕觥啃螤钜?guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體，其重心才在物體的幾何中心上。（1）用細棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來，當(dāng)木

22、板靜止時，用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB；利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD；（2）AB、CD的交點就是薄木板的重心。（3）木板靜止時，根據(jù)二力平衡知識可知，受到的拉力和重力是一對平衡力，作用在同一直線上，由于重力的方向是豎直向下的，這樣可保證重心一定在所畫的線上，而兩條線的交點就是重心的位置。綜上所述，本實驗沒有用到的物理知識的。五、計算題14.一列長為l=1500m的貨運列車，在平直的軌道上勻速行駛，運動中所受阻力為f=4105N。在要通過某長度為L=600m的跨江大橋時，為提醒大橋上鐵軌兩旁的行人注意，處于車頭的司機在機車到達橋頭時拉響汽笛，位于車尾的押運員經(jīng)過t1=4s聽到汽笛聲，已知空氣中聲速為v1=340m/s，求：（1）列車機車提供的牽引力F（2）列車的行駛速度v2（3）列車通過大橋的時間t2【答案】（1）列車機車提供的牽引力F為4105N；（2）列車的行駛速度v2為35m/s，（3）列車通過大橋的時間t2為60s【解析】（1）由于列車做勻速直線運動處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件有：F=f=4105N，（2）根據(jù)題意，由速度、路程和時間關(guān)系有：l=（v1+v2）t1，t1=4s將I=1500m，v1=340m/s，t1=4s代入上式得：v2=35m/s，（3）L+l=v2t2，將I=1500m，L=600m，v2=35m/s，代入數(shù)據(jù)得：t2=60s