专题8.2 二力平衡--八年级物理人教版（下册）.doc

第八章 运动和力 第2节 二力平衡 一、平衡状态和平衡力 （1）物体处于_________状态或______________状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 （2）物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是______。 （3）平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的作用下，处于平衡状态，物体处于平衡状态时要么不受力，若受力一定是平衡力；物体受平衡力或不受力时保持静止或匀速直线运动状态。 二、二力平衡 （1）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___________上，这两个力就彼此平衡。（2）二力平衡的条件：概括说就是“同物、等大、反向、共线”。 （a）同物：作用在________物体上的两个力。（b）等大：大小________。（c）反向：两个力方向_________。（d）共线：两个力作用在___________直线上。 三、二力平衡的条件的应用 （1）根据平衡力中一个力的大小和方向，判定另一个力的大小和方向。 （2）根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况。 四、二力平衡与相互作用力的区别 平衡力 相互作用力 相同点 大小相等，方向相反，作用在同一直线上 不 同 点 受力物体 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上 受力情况 受力物体是同一个，施力物体不是同一物体 两个物体互为施力者，互为受力者 力的变化 一个力变化(增大、减小或消失)，另一个力不一定变化，此时物体失去平衡 同时产生，同时变化，同时消失 静止 匀速直线运动 平衡力 同一条直线 同一 相等 相反 同一条 一、二力平衡的条件及应用 二力平衡的条件：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。（同物、等大、反向、共线） 力和运动的关系：当一个物体受到非平衡力的作用时，其运动状态要改变；当物体受到平衡力作用时，物体的运动状态不变，即保持静止或匀速直线运动。 解读：（1）判断两个力是不是平衡力，就是看二力平衡的四个条件是否同时具备，缺一不可，也就是首先要看这两个力是不是作用在同一物体上，然后再看它们是不是在同一直线上，大小相等，方向相反。如果两个力不是作用在同一个物体上，尽管这两个力在同一直线上，大小相等，方向相反，它们也不是一对平衡力。 （2）利用二力平衡条件，可根据物体受力情况，确定物体受力是否平衡，但受力平衡的物体可能处于静止或匀速直线运动状态，不要错误地认为只有静止状态。 （3）平衡力与作用力和反作用力的区别是它们作用的物体不同，二力平衡时，两个力作用在同一物体上，而作用力与反作用力是作用在两个物体上。 【例题1】（2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选）如图所示，弹簧所受重力不计，上端固定在天花板上，下端悬挂一个小球处于静止状态，下列各对力中属于平衡力的是 A．弹簧对球的拉力和球受到的重力 B．球对弹簧的拉力和球受到的重力 C．球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力 D．天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力 参考答案：A 试题解析：A．弹簧对球的拉力和球受到的重力，符合二力平衡的条件，因此它们是一对平衡力；B．球对弹簧的拉力作用在弹簧上且方向竖直向下，球受到的重力作用在球上其方向竖直向下，不符合二力平衡条件的条件，因此不是一对平衡力；C．球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力，二力作用在两个物体上，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力；D．天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力，二力作用在两个物体上，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力。故选A。 二、探究二力平衡的条件 （1）首先要明确二力平衡的条件是同体、共线、等大、反向。 （2）然后根据题干中提供的实验装置图明确各器材的作用，然后利用控制变量法设计探究二力平衡某一条件的操作要领的方案，并对实验装置优劣进行评估。 【例题2】（2018河南省驻马店市上蔡一中八年级下期末）在“探究二力平衡的条件”的实验中： （1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：_________________________。 （2）当物体处于静止状态或_________________状态时我们认为它处于平衡状态，在实验中让小车静止而不做匀速直线运动的原因是_______________________________。 （3）乙组同学通过调整___________来改变拉力的大小，当两盘内所放砝码数量相等时，即小车受到向左和向右的拉力相等时，小车才会保持静止，这说明平衡的两个力要满足：①_______________________；②_________________________。 参考答案：（1）将小车放在水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力 （2）匀速直线运动 静止状态便于操作 （3）钩码个数 ①大小相等 ②方向相反 试题解析：（1）甲图中木块与桌面间是滑动摩擦，乙图中的小车与桌面间的摩擦力是滚动摩擦，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，乙图中将小车放在水平桌面上可减小小车与水平面间的摩擦力，则乙组同学选择的器材更加合理； （2）物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用；为了便于操作在本实验中应让小车处于静止状态进行研究； （3）实验中通过调整钩码的个数来改变拉力的大小，只有当小车受到向左和向右的拉力相等时，小车才会保持静止，说明的平衡的两个力要满足：两个力的大小相等且两个力的方向相反。 1．（2018河南省实验中学八年级物理下学期第一次月考）在下列事例中，物体受平衡力作用的是 A．原来静止的火车开出站台 B．小孩乘坐摩天轮匀速转动 C．熟透的苹果从树上下落 D．人站在自动扶梯上匀速斜向上运动 2．（2018河北省邢台市第八中学八年级下学期第一次月考）如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4 N的拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为 A．4 N B．2 N C．0 N D．8 N 3．一个重800 N的物体，受到800 N竖直向上的拉力时，则该物体 A．一定处于静止状态 B．一定处于匀速上升状态 C．一定处于匀速下降状态 D．以上三种状态都有可能 4．起重机吊着货物时，货物所受重力G和拉力F之间的关系为 A．货物匀速上升时，F>G B．货物匀速下降时F<G C．只有当货物静止时F=G D．上述三种情况，都应为F=G 5．（2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选）如图所示，不倒翁能稳稳地立在桌面上，设不倒翁受到的重力为G，桌面对它的支持力为N，它对桌面的压力为F，则 A．G与N是一对相互作用力 B．N与F是一对平衡力 C．G与F是一对相互作用力 D．G与N是一对平衡力 6．如图所示是一款没有“地轴”的地球仪，接通电源，地球仪就能漂浮在空中，当它“漂浮”在空中时，下列分析正确的是 A．它没有受到力的作用 B．它受到的磁力与重力方向相同 C．它受到的磁力和重力相互平衡 D．它受到的磁力一定大于重力 7．（2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选）如图所示，一个重40 N的物体放在水平面上，受到10 N的竖直向上的拉力，此时物体受到的合外力为_________N；当拉力为50 N时，物体受到的合外力为_________N。 8．（2018辽宁省沈阳134中八年级下期中）用钢丝绳系着一个重500 N的物体，当钢丝绳拉着物体匀速上升时，绳对物体的拉力_______500 N（选填“>”、“<”、“=”）；当钢丝绳拉着物体悬在空中静止不动时，绳对物体的拉力是_______N；当钢丝绳拉着物体以2 m/s的速度匀速下降时，物体受到的合力是________N。 9．如图有一条平直的轨道ABC，其中AB段表面粗糙，BC段表面光滑，一辆电动小车在A位置由静止向右运动。小车静止时受到的支持力和________是一对平衡力。小车经过B点后将做____________运动（不计空气阻力）。 10．用绳子以2 m/s的速度匀速向上提升一个重物时，绳的拉力T1，当这重物以3 m/s的速度匀速上升时，绳的拉力为T2，则T1与T2比较，T1______T2。（选填“>”、“=”或“<”）（不计空气阻力） 11．如图所示，跳水运动员站在跳板上静止时，她受到的重力和支持力是一对________（选填“平衡力”或“相互作用力”），运动员将跳板压弯，说明力可以改变物体的__________。 12．（2018郑州二十七中八年级下学期第一次月考）用弹簧测力计两次拉动重为G的物体竖直向上运动，两次运动的路程随时间变化的图象如图所示，其对应的弹簧测力计的示数分别为F1和F2，则F1________（选填“>”“=”或“<”）F2。 13．（2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选）把一个质量是0.5 kg的篮球竖直向上抛出，假定运动过程中空气对它的阻力恒为0．5 N，则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是 A．5.5 N 5 N B．5.5 N 4.5 N C．5 N 4.5 N D．4.5 N 5.5 N 14．（2018重庆市第一中学校九年级下学期第一次定时作业）四月即将进入体考季，预祝同学们考试成功。下列关于体考项目的说法中正确的是 A．实心球在空中最高点时处于平衡状态 B．绳在手中挥舞速度越快惯性越大 C．立定跳远蹬地跳起后受到地面支持力 D．实心球落回地面是因为受到重力 15．（河北省邢台市第八中学八年级下学期第一次月考）甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15 m/s的速度匀速提升，甲起重机对机器的拉力为F1；乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以5 m/s的速度匀速下降，乙起重机对机器的拉力为F2，则 A．F1=F2 B．F1<F2 C．F1>F2 D．无法确定 16．如图所示，A、B为两个弹簧测力计，所挂重物的重均为10 N，如果滑轮的摩擦不计，当重物处于静止状态时，A、B两弹簧测力计的示数分别为 A．10 N，20 N B．0，10 N C．10 N，0 D．10 N，10 N 17．如图是演示“二力平衡”条件的实验装置，此时塑料片处于静止状态（不计摩擦、塑料片和绳重及空气阻力）。若用手指向上轻托一下左边的钩码，使钩码开始向上运动，则钩码离开手指后将 A．向上运动且越来越快，直到碰到定滑轮 B．稍向上运动但马上静止 C．向上匀速运动，直到碰到定滑轮 D．稍向上运动后又向下回到原来位置 18．（2018山东省临沭县青云镇中心中学八年级上学期期末考试）一名空降兵的质量为60 kg。他随身所带的装备（包括降落伞和武器）总重为200 N。在匀速下落过程中，若在竖直方向只受空气阻力和重力的作用，则他与所带装备所受的空气阻力为 A．0 N B．260 N C．788 N D．388 N 19．（2018四川省资阳市八年级下学期期末考试）关于平衡力，下列说法中正确的是 A．物体在平衡力的作用下，一定保持静止状态 B．运动物体在平衡力的作用下，一定保持运动状态不变 C．物体受到重力和拉力的作用，这两个力方向相反，它们一定是平衡力 D．作用在物体上的两个力三要素完全相同，这两个力一定是平衡力 20．（2018重庆市第一中学八年级下学期第一次定时作业）如图所示，长方体A、B静止叠放在水平地面上，下列说法正确的是 A．B所受的重力和地面对B的支持力是一对平衡力 B．A对B的压力就是A的重力 C．A所受的重力和B对A的支持力是一对相互作用力 D．B受到平衡力的作用 21．中国的一些美食与传统节日有关。下列美食用物理知识解释正确的是 A．包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状 B．煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的重力改变了 C．粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力是一对平衡力 D．如果将月饼带到月球上，它的质量会减小 22．下列图中所画的两个力彼此平衡的是 A． B． C． D． 23．（2018河南省郑州市八年级下期末）如图是小朋友们玩蹦蹦床时，小明被蹦床弹起竖直上升时的情景。当他在最高点时处于_________状态（选填“平衡”或“非平衡”），你判断的依据是_______________。 24．（2018广西南宁市八年级下学期期末考试）如图所示，质量为30 kg的物体放在水平地面上，物体在100 N的水平推力作用下向右做匀速直线运动，则物体的重力大小为_______N，方向_________，物体受到的阻力大小为_____N。 25．（2018江苏省泰州市中考物理试题）如图所示，在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。木块受到的拉力和_______力是一对平衡力，木块对桌面的压力和桌面对木块的_______力是一对相互作用力，木块对桌面的压力是由________发生形变而产生的。 26．在一辆向左行驶的汽车车厢顶上挂着一个小球，当出现了如图所示的情景时，汽车在做________（填“加速”、“匀速”、“减速”）运动；此时小球共受到________个力的作用（空气阻力不计）；此时绳子对球的拉力和球受到的重力________（填“是”、“不是”或“可能是”）一对平衡力。 27．（2018河北定州十四中八年级下期末）在“探究二力平衡条件”的实验中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。 （1）图甲的探究方案中研究对象是小卡片，图乙的探究方案中研究对象是________。 （2）小明选择了如图甲所示的探究方案。他将系于小卡片两角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，在两线端挂上钩码，这是探究两个力的________和________对物体平衡的影响。 （3）探究活动中还要求把小卡片扭转一个角度，然后松手，这样做的目的是探究不在____________上的两个力对物体平衡的影响。 （4）_______方案的探究过程对实验影响小一些。因为小卡片的____________可以忽略不计，且不受桌面阻力的影响，它只受两个拉力的作用。 28．如图是用来探究二力平衡条件的两种实验方案。 实验说明：甲图中是将系于小卡片（重力可忽略不计）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，并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。 乙图中是将木块放在水平桌面上，通过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小木块上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。 （1）同学们讨论认为甲图的实验设计优于乙图的实验设计。其主要原因是________。 A．小卡片容易扭转 B．小书片是比较容易获取的才料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．减少阻力对实验结果的影响 （2）以下是选用甲图的实验部分步骤： ①当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_________（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_____________________。 ②为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：_______________________。 29．（2018四川省绵阳东辰学校第二学期八年级第一学月质量检测）如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片__________（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_______________________________。 （2）小红同学也对该实验进行了探究，但她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图乙所示），你认为能否用小红的装置进行实验_________（选填“能”或“不能”）。 （3）小明在探究同一问题时，将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是_______。 A．减少阻力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的才料 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 （4）小林提出，能否利用如图丁所示的实验装置来探究二力平衡的条件？小华认为，若采用小林的方案，必须测出物体所受的_________和____________的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出________的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。 30．（2018·大庆）如图，放在水平地面上的两个物体处于静止状态，对这两物体受力分析正确的是 A．B受到地面的支持力与B的重力是一对平衡力 B．B对A的支持力与A对B的压力是一对平衡力 C．B对A的支持力与A的重力是一对平衡力 D．A对地球的吸引力与地球对A的吸引力完全相同 31．（2018·钦州）关于相互平衡的两个力的说法，不正确的是 A．方向相同 B．作用点在同一物体上 C．大小相等 D．作用在同一直线上 32．（2017·连云港）如图所示，一个重10 N的物体在10 N竖直向上的拉力作用下做匀速直线运动。小红说：因为物体做匀速直线运动，且物体仅受重力和拉力的作用，所以重力和拉力是一对平衡力。小明说：因为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上，所以重力和拉力是一对平衡力。则两人的说法 A．都正确 B．只有小明正确 C．只有小红正确 D．都不正确 33．（2017·盐城）每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到我市滩涂越冬，如图所示，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，此过程中，空气对它作用力的方向 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 34．（2018·桂林）如图所示，骑自行车出行郊游，是一种时尚、环保的生活方式。当我们在平直路面上匀速向前骑行时，以下说法正确的是 A．若自行车停下，惯性就消失了 B．自行车受到的动力大于自行车受到的阻力 C．路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力 D．人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力 35．（2017·德阳）下列有关运动和力的说法中，正确的是 A．力是维持物体运动的原因 B．物体受到平衡力作用，它一定是静止的 C．力是改变物体运动状态的原因 D．物体运动的速度越大，受到的力也越大 36．（2017·海南）如图所示，给四个静止的物体同时施加方向相反的力F1和F2的作用，其中能继续保持静止的物体是 37．（2018·铜仁）著名的北盘江大桥在修建的过程中，建筑工人用起重机将一个重为3×103 N的建筑材料从地面匀速提升到桥面，在此过程中，吊绳对重物的拉力为___________N，方向是___________。 38．（2018·河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。 （1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的________________。 （2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在________________。 （3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置，其主要原因是________________。 39．（2018·宿迁）如图所示，在“探究二力平衡的条件”实验中。 （1）实验中定滑轮的作用是_____________； （2）选择轻质卡片的目的是______________； （3）用手将卡片转过一个角度，使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上，然后由静止释放卡片，根据_________（选填字母）状态，能够说明这两个拉力不是一对平衡力。 A．松手前卡片静止 B．松手瞬间卡片旋转 C．松手后卡片达到静止 1．D【解析】受平衡力作用的物体会保持静止或匀速直线运动状态。A、原来静止的火车开始出站台，由静止变为运动，运动状态改变，故A错误；B、小孩乘坐摩天轮匀速转动，运动方向不断变化，运动状态改变，故B错误；C、熟透的苹果从树上下落，速度加快，运动状态发生了改变，故C错误；D、人站在自动扶梯上匀速斜向上运动，速度大小和方向都不变，运动状态不变，故D正确。故选D。 5．D【解析】不倒翁能稳稳地立在桌面上，桌面受到压力N的大小等于不倒翁受到的重力G的大小；不倒翁受到的支持力作用点在重心上，方向竖直向上；重力的作用点也在重心上，方向竖直向下。所以G与N是一对平衡力；不倒翁对桌面的压力F，作用在桌子上，方向竖直向下。而压力F的受力物是桌子，所以N与F不是一对平衡力，G与F不是一对相互作用力。故选D。 6．C【解析】根据题意知道，地球仪接通电源后能够漂浮在空中，说明其受磁力作用，漂浮在空中的地球仪，处于静止状态，即磁力与重力平衡，大小相等，方向相反，所以只有C正确，故选C。 7．0 10 【解析】物体受竖直向下的重力G=40 N，竖直向上的拉力F作用；（1）F=10 N时，小于物体的重力，物体仍静止在地面上，处于平衡状态，物体受到的合力F合=0；（2）F=50 N时，物体受到的合力F′合=F−G=50 N−40 N=10 N，方向与拉力方向相同，竖直向上。 8．= 500 0 【解析】用钢丝绳系上一个重为500N的物体，当钢丝绳拉着它匀速上升时，绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力，大小相等，所以绳子对物体的拉力是500N；当钢丝绳拉着物体静止时，绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力，大小相等，所以绳子对物体的拉力是500N；当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时，绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力，平衡力的合力为0 N。 9．重力 匀速直线 【解析】小车静止时，处于平衡状态，受到的支持力和重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，是一对平衡力。小车经过B点后，因为BC段表面光滑，小车不再受阻力的作用，由于惯性，小车将保持匀速直线运动状态。 10．= 【解析】当重物匀速上升时，受到的拉力与重力都是平衡力，拉力大小都等于重力，所以T1=T2。 11．平衡力 形状 【解析】跳水运动员站在跳板上静止时，为平衡状态，其中她受到的重力和支持力都是对运动员的力，且大小相等，方向相反，作用在一条直线上，是一对平衡力；力的两个作用效果，一是改变物体的形状，二是改变物体的