8.2 二力平衡【四大題型】-2023-2024學(xué)年八年級物理下冊同步高頻考點精講與熱點題型精練（人教版）（解析版）

8.2二力平衡【四大題型】【題型一平衡狀態(tài)的判斷】1．（2022?綿陽期末）如圖所示，下列四個有關(guān)物體運動狀態(tài)描述的圖象中，不能說明物體處于平衡狀態(tài)的是（）A．B．C．D．解：A、路程不隨時間變化，表示物體靜止，處于平衡狀態(tài)。故A不合題意。B、路程與時間成正比，即速度不變，物體做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)。故B不合題意。C、速度不變，物體做勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)。故C不合題意。D、物體做勻加速直線運動，不平衡。故D符合題意。答案：D。2．（2023?衡水期末）以下各圖是每0.1s拍攝一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．解：A、由圖知小球的速度大小和方向均發(fā)生改變，則小球受到非平衡力作用，故A錯誤；B、由圖知小球做勻速直線運動，受到平衡力作用，故B正確；C、由圖知小球在水平方向運動，小球的速度大小不斷變化，受到非平衡力作用，故C錯誤；D、由圖知小球在豎直方向運動，小球的速度大小不斷變化，受到非平衡力作用，故D錯誤。答案：B。3．（2022?長沙期末）下列情景中，處于平衡狀態(tài)的是（）A．繞地球勻速運行的衛(wèi)星B．加速追趕獵物的獵豹 C．下落的蘋果D．勻速下降的跳傘運動員解：物體受到平衡力作用時能保持平衡狀態(tài)，即靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。A、繞地球勻速運行的衛(wèi)星，運動方向不斷變化，不是平衡狀態(tài)；故A錯誤；B、加速追趕獵物的獵豹，速度和運動方向不斷變化，不是平衡狀態(tài)；故B錯誤；C、在空中下落的蘋果，下落速度越來越快，不是平衡狀態(tài)；故C錯誤；D、勻速下降的跳傘運動員，處于勻速直線運動狀態(tài)，是平衡狀態(tài)。故D正確。答案：D。4．（2022?哈爾濱期末）下列物體中，正在受到平衡力作用的是（）A．正從地面騰空而起的火箭 B．豎直向上拋出的石子 C．沿光滑斜坡滾下的小球 D．在水平直路上勻速行駛的汽車解：A、正在地面騰空的火箭，受到燃料燃燒產(chǎn)生的推力大于重力，不是平衡力，不符合題意；B、豎直向上拋出的石子，由于重力作用做減速運動，因此受非平衡力作用，不符合題意；C、沿光滑斜坡滾下的小球，受到重力和支持力的作用，二力不在同一直線上，不是平衡力，不符合題意；D、水平公路上沿直線勻速行駛的汽車，其運動方向和速度的大小始終不變，因此汽車受到平衡力的作用，符合題意；答案：D。5．（2022?武漢期末）一個物體受到平衡力作用，物體會處于平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)指物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。解：物體在不受外力作用或者所受的外力為平衡力的情況下總會處于靜止或者勻速直線運動的狀態(tài)，因此把物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運動的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。答案：靜止，勻速直線運動。6．（2022?蘇州模擬）一人站在電梯上隨電梯一起勻速上升，如圖所示，此時人處于平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，在圖中畫出人的受力示意圖。解：因為人站在勻速上升的電梯上，受重力和支持力為平衡力，此時人處于平衡狀態(tài)；過重心作豎直向下的力（即重力）和豎直向上的力（即支持力）；如圖所示7．（2023?昆明模擬）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，人不能（選填“能”或“不能”）保持靜止不動，原因是重力和支持力不在同一直線上。解：左腳和左側(cè)身體緊貼墻面站立靜止，人受力平衡，在水平方向上受到平衡力的作用，在豎直方向上人受到重力和地面的支持力的作用，地面對人的支持力分別作用在人的兩只腳上，抬起一只腳，則人受力不平衡，重力和支持力不在同一直線上，所以人不能保持靜止不動。答案：不能；重力和支持力不在同一直線上。8．（2022?蘇州期末）“蹦床”是體育比賽項目“‘蹦床”的床面彈性很大，運動員可在上面反復(fù)彈跳。如圖所示，從高空落下的運動員剛好與水平床面接觸的點為A點，能到達的最低點為B點。運動員到達A點時，是處于非平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，到達B點時，是處于非平衡（“平衡”或“非平衡’，）狀態(tài)。運動員從A點到B點的運動過程中，速度大小的變化情況是先變大后變小。解：運動員到達A點時，床面沒有發(fā)生形變，床面對人沒有彈力，此時人只受到重力的作用，受力不平衡，處于非平衡狀態(tài)；到達B點（最低點）時，彈力大于重力，則運動員受力不平衡，處于非平衡狀態(tài)；運動員從A點到B點的運動過程中，開始一段時間內(nèi)蹦床的彈力小于人的重力，運動員向下做加速運動，其速度變大；當(dāng)蹦床的彈力等于重力時，速度達到最大值；繼續(xù)下落時，由于彈力大于人的重力，所以人的速度變小。答案：非平衡；非平衡；先變大后變小。【題型二探究二力平衡的條件】9．（2022?溫州模擬）如圖是探究二力平衡條件實驗?zāi)抄h(huán)節(jié)的示意圖（裝置中的支撐部分已忽略），放手后塑料片不能保持靜止。該環(huán)節(jié)是為了探究二力平衡需要滿足的條件是二力（）A．作用在同一物體上 B．大小相等 C．作用在同一直線上 D．方向相反解：圖中將塑料片扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后，塑料片將無法在此位置平衡，根據(jù)控制變量法的思想可知，該環(huán)節(jié)是研究“二力平衡需要滿足的條件是兩個力作用在同一條直線上”；故C符合題意。答案：C。10．（2022?無錫模擬）如圖所示，在“探究二力平衡的條件”時，選質(zhì)量為10g的卡片作為研究對象，在線的兩端分別掛上等質(zhì)量的重物，對卡片施加兩個拉力，為探究這兩個力滿足什么條件才能平衡，則所掛重物質(zhì)量合適的是（）A．5g B．10g C．200g D．任意質(zhì)量均可解：由題知，質(zhì)量為10g的卡片作為研究對象；當(dāng)卡片受到的拉力遠大于卡片的重力時，卡片的重力可以忽略不計，此時卡片可以看作只在兩個拉力的作用下平衡，故應(yīng)選質(zhì)量大的重物來拉卡片。答案：C。11．（2022?河源期末）小張同學(xué)做“探究二力平衡的條件”實驗時，他應(yīng)選擇在較光滑的水平桌面進行（選填“粗糙”或“光滑”），并保持物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。如圖所示是他在實驗過程中的某個情景，該情景中物體受到的兩個水平拉力不平衡（選填“平衡”或“不平衡”）。解：做“探究二力平衡的條件”實驗時，為了減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響，應(yīng)選用較光滑的平面；實驗中，應(yīng)使物體處于平衡狀態(tài)，即處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運動狀態(tài)；由圖可知，兩個力大小不相同，故物體受到的兩個水平拉力不平衡。答案：光滑；靜止；不平衡。12．（2022?淄博模擬）如圖所示，小麗同學(xué)利用小卡片探究二力平衡條件的實驗中，將卡片兩端各掛上相同數(shù)量的鉤碼，第一次兩端各掛一個，第二次兩端各掛兩個鉤碼，第三次兩端各掛三個鉤碼后，均發(fā)現(xiàn)卡片靜止，于是她就得出兩個力的大小相等的條件，你認(rèn)為實驗過程中不妥之處是沒有使卡片兩端的拉力不同再進行實驗。解：實驗中小麗同學(xué)三次都是在兩端掛相同數(shù)量的鉤碼，為了使結(jié)論更具有普遍性，小麗應(yīng)該使卡片兩端的拉力不同再進行實驗，觀察兩端的拉力不同時卡片是否還能靜止。答案：使卡片兩端的拉力不同進行實驗。13．（2022?揚州模擬）在“探究二力平衡的條件”活動中。（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，能否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(rèn)為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進行比較。研究發(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測出拉力的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去。（3）為此，兩位同學(xué)不斷改進并先后設(shè)計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順序：B、A、C（用字母表示），這樣的改進是為了減小摩擦力對實驗的影響。（4）如圖丙，是最終確認(rèn)的實驗方案。此方案中，由于卡片的重力遠小于鉤碼的重力，故卡片的重力可忽略不計。解：（1）當(dāng)物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受到的力是平衡的；（2）小華認(rèn)為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進行比較。研究發(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測出拉力的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去；（3）B圖為滑動摩擦，A圖為滾動摩擦，C圖只有滑輪間的摩擦，為了減小摩擦力對實驗的影響，他們改進的先后順序：B、A、C；這樣的改進是為了減小摩擦對實驗的影響；（4）如圖丙，是最終確認(rèn)的實驗方案。此方案中，由于卡片的重力遠小于鉤碼的重力，可以忽略不計。答案：（1）靜止或勻速直線運動；（2）拉力；重力；拉力；（3）B、A、C；摩擦力；（4）卡片的重力遠小于鉤碼的重力。14．（2023?衡陽模擬）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A、B、C分別釘在木板上，木板豎直掛起待用，用大號縫衣針把細線沿輕質(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，但大小不相等，則這兩個力不平衡。（2）按住塑料塊，把跨過B輪的細線移到C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C輪的細線移到B輪上，把塑料塊轉(zhuǎn)過90°，松手后塑料塊由靜止開始轉(zhuǎn)動，如圖丙所示。由此表明，作用在同一物體上的兩個力，如果僅僅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直線上，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C。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)果的影響解：（1）二力平衡的條件是作用在同一個物體上的兩個力，方向相反，大小相等，兩側(cè)所掛鉤碼不相同，則兩側(cè)受到的力大小不等，所以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，但大小不相等，則這兩個力不平衡。（2）把塑料塊轉(zhuǎn)過90°，松手后塑料塊由靜止開始轉(zhuǎn)動，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不在同一直線上，這兩個力不平衡；（3）小華的實驗塑料塊不與木板接觸，減少了摩擦力對實驗結(jié)果的影響，答案：C。答案：（1）大??；（2）不在同一直線上；（3）C。【題型三二力平衡條件的應(yīng)用】15．（2022?梧州模擬）一輛汽車在高速公路上分別以v1、v2、v3的速度勻速直線行駛，且v1＜v2＜v3．其牽引力分別為F1、F2、F3，不考慮空氣阻力，則（）A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＜F2＜F3 D．無法確定解：汽車在水平方向上受到摩擦力和牽引力的作用；因汽車在水平公路上勻速行駛，所以在水平方向受力平衡，即汽車受到的摩擦力大小等于汽車的牽引力，因在不同的速度下汽車均處于勻速直線運動狀態(tài)，每次的牽引力均等于其受到的摩擦力，摩擦力不變，則牽引力相等，即F1＝F2＝F3。答案：A。16．（2023?鹽城模擬）每年都有一大批丹頂鶴從北方遷徙到我市灘涂越冬，如圖所示，一只丹頂鶴正沿直線朝斜向下方向勻速滑翔，此過程中，空氣對它作用力的方向（）A．豎直向上 B．豎直向下 C．與運動方向相同 D．與運動方向相反解：丹頂鶴正沿直線朝斜向下方向勻速滑翔，處于平衡狀態(tài)，則丹頂鶴的重力和空氣對它的作用力是一對平衡力；因為重力方向始終豎直向下，故空氣對它的作用力豎直向上。答案：A。17．（2022?成都模擬）如圖所示，物體A和B的重力分別為10N和6N，不計彈簧秤和細線的重力及一切摩擦，則彈簧秤的示數(shù)為（）A．4N B．6N C．10N D．16N解：物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以B受力是平衡的，即：B端的力大小為6N；又因為彈簧秤處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以彈簧秤受力是平衡的，B端受到的拉力是6N，雖然A的重力是10N，但為了和B端受力平衡，A端繩受的力是6N，而彈簧秤的合力為零，彈簧秤的示數(shù)是鉤上的拉力或是一端受到的力，所以示數(shù)為6N；答案：B。18．（2022?徐州模擬）如圖所示，水平向左的風(fēng)吹得衣架在水平晾衣桿上滑動起來，若衣架和衣服做勻速運動，此時衣架對晾衣桿的壓力（）A．比沒有風(fēng)時大 B．比沒有風(fēng)時小 C．和沒有風(fēng)時一樣大 D．以上都有可能解：衣架在豎直方向上處于靜止?fàn)顟B(tài)，對晾衣桿的壓力大小等于晾衣架和衣服的重力，和沒有風(fēng)時一樣大，故C正確，ABD錯誤。答案：C。19．（2023?貴陽模擬）網(wǎng)傳“2月11日這天地球引力最小，可以將掃把靜立于地面”，如圖所示，或許你也“成功”嘗試過。其實只要細心操作，在任何時候你都能成功，掃把能靜立于水平地面主要是利用了二力平衡原理，之所以細心操作是為了滿足原理中重力與支持力作用在同一條直線上的這一條件，這與地球引力大小并無關(guān)系。解：掃把靜立于水平地面上時，處于平衡狀態(tài)，此時掃把受到的重力和地面對掃把的支持力是一對平衡力，二力的大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在同一物體上，即利用了二力平衡原理。答案：二力平衡；重力與支持力作用在同一條直線上。20．（2023?深圳模擬）如圖所示的一架遙控直升飛機模型，當(dāng)它勻速上升和勻速降落時（不計空氣阻力），旋翼提供的升力是相等（選填“相等”或“不等”）的。在某次豎直爬升過程中，旋翼意外停轉(zhuǎn)，則飛機模型將立即減速上升（選填“加速下落”或“減速上升”），假設(shè)在月球表面上，該直升飛機模型不能（選填“能”或“不能”）懸停在空中。解：（1）當(dāng)直升飛機模型勻速上升和勻速降落時，它都處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，旋翼提供升力的大小等于飛機模型的重力，則兩種情況下旋翼提供的升力相等；（2）直升飛機模型豎直爬升過程中，若四個旋翼同時意外停轉(zhuǎn)，飛機模型不再受向上的升力，該飛機模型由于慣性還會上升，在重力的作用下它將立即減速上升；（3）直升機的機翼在轉(zhuǎn)動時對空氣有一個向下的力，由于力的作用是相互的，空氣對機翼產(chǎn)生一個向上的力，使其上升；而月球表面沒有空氣，所以在月球上不能產(chǎn)生升力，直升飛機模型不能懸停在空中。答案：相等；減速上升；不能。21．（2022?貴陽期末）著名的北盤江大橋在修建的過程中，建筑工人用起重機將一個重為3×103N的建筑材料從地面勻速提升到橋面，在此過程中，吊繩對重物的拉力為3×103N，方向是豎直向上。解：由題意可知，建筑材料做勻速直線運動，則拉力與重力是一對平衡力，即二力的大小相等，方向相反，所以吊繩對重物的拉力：F＝G＝3×103N；因為重力方向豎直向下，所以拉力的方向豎直向上。答案：3×103；豎直向上。22．（2022?濟南期末）在平直的地面上，一個人用20N的水平方向拉力，拉動小車向東做勻速直線運動，小車所受阻力的大小等于20N，阻力的方向向西（選填“西”或“東”）解：用20N的水平方向拉力，拉動小車向東做勻速直線運動，小車受到的拉力與阻力是平衡力，則f＝F＝20N；拉力方向向東，所以阻力方向向西。答案：20；西?！绢}型四平衡力與相互作用力辨析】23．（2022?成都期末）如圖所示，F(xiàn)1等于F2時，下列各對力中不屬于二力平衡的是（）A．B．C．D．解：A、圖中兩個力作用在同一物體上，但不在一條直線上，不是一對平衡力；BCD、圖中兩個力作用在同一物體上，在一條直線上，大小相等，方向相反，是一對平衡力。答案：A。24．（2022?蘭州模擬）關(guān)于平衡力和相互作用力，下列說法正確的是（）A．物體受平衡力作用時，運動狀態(tài)可能會改變 B．靜止在地面上的物體所受的重力和它對地面的壓力是一對相互作用力 C．拔河比賽中甲隊獲勝，但比賽中甲隊對乙隊的拉力等于乙隊對甲隊的拉力 D．跳水運動員蹬跳板時，他對跳板的力和跳板對他的力是一對平衡力解：A、物體在平衡力作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，所以運動狀態(tài)一定不變，故A錯誤；B、靜止在地面上的物體所受的重力和它對地球的吸引力是一對相互作用力，故B錯誤；C、拔河比賽中甲隊獲勝，但比賽中甲隊對乙隊的拉力等于乙隊對甲隊的拉力，是相互作用力大小相等，故C正確；D、跳水運動員蹬跳板時，他對跳板的力和跳板對他的力是一對相互作用力，故D錯誤。答案：C。25．（2022?合肥模擬）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧（即重力不計），上端掛在鐵架臺的水平橫桿上，下端掛一重為G的小球并保持靜止。圖中分別畫出了該狀態(tài)下小球和彈簧的受力示意圖。下列判斷正確的是（）A．G與F3是一對平衡力 B．G與F3是一對相互作用力 C．F1與F2是一對平衡力 D．F1與F2是一對相互作用力解：A、G與F3這兩個力沒有作用在同一個物體上，所以不是一對平衡力，故A錯誤；B、G的施力物體是地球，受力物體是小球；F3的施力物體是水平橫桿，受力物體是彈簧，所以G與F3不是一對相互作用力，故B錯誤；CD、F1是彈簧拉動小球的力，F(xiàn)2是小球拉