3.5 二力平衡的条件（解析版）

1、3.5二力平衡的条件知识点填写1.二力平衡：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个 力就互相平衡。2 .二力平衡的条件：两力大小相等，两个力方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上同步练习1. 2019赛季斯诺克中国公开赛于4月1至7日在北京举行。在比赛中，球杆击打白球， 白球离开球杆后继续滚动并撞击红球，白球缓慢静止而红球向前滚动。以下有关球的受力 情况及运动状态的描述中，正确的一项为哪一项（）A.白球离开球杆后能继续运动，是因为受到球杆的推力B.白球向红球靠近的过程中，红球相对于白球是静止的C.红球受到白球撞击后能继续运动，是因为红球具有惯性D.整个运动过

2、程中，白球在水平方向上始终受到平衡力的作用【答案】C【解析】【分析】【详解】A.白球离开球杆后能继续运动，是因为白球具有惯性，而不是受到球杆的推力，故A错 误。B.白球向红球靠近的过程中，红球相对于白球的位置发生了改变，所以红球是运动的，故B错误。C.红球受到白球撞击后能继续运动，是因为红球具有惯性，故C正确。D.整个运动过程中，白球的速度发生了变化，其运动状态发生了改变，因此，白球在水平 方向上受到的是非平衡力的作用，故D错误。应选C。2.重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动，它们运动的s”图 像，分别如图甲、乙所示，那么在图像描述的运动过程中（）【分析】【详解】(1)

3、火箭发射时，高温高压的燃气从尾部喷出，火箭对气体产生一个向下的力，气体 对火箭产生一个向上的力，火箭获得上升的推力，这是利用了力的作用是相互的。(2)天通一号03星在轨道上运行时不是直线运动，运动方向不断变化，也就是状态不 断变化，所以受到的力不是平衡力。.为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂来，将摆锤从/点静止释放，利用频闪 照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图)。(1)摆锤到达最高点B时，是否处于平衡状态？ (填是或“否)(2)当摆锤运动到O点时，细绳瞬间断裂，此后摆锤运动轨迹是 (填直线 或曲线)【答案】否曲线【解析】【分析】【详解】(1)摆锤到达最高点8时，受拉力和重力作用，

4、二者不在一直线上，所以不是一对平 衡力，因此处于非平衡状态。(2)将摆锤从/点静止释放，当摆锤运动到。点时，摆锤的速度方向水平向右，假设细 绳瞬间断裂，摆锤由于惯性要继续向右运动，同时摆锤受到重力作用，因力与物体的运动 方向不在同一直线上，故摆锤将做曲线运动。.用电将电灯吊在天花板上，下述几对力中属于相互作用力的是;属于平衡力的 是 O (填序号)电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力电灯受到的重力和电灯对电线的拉力电灯受到的重力和电线对电灯的拉力【答案】【解析】【分析】二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。平衡力和相互

5、作用力的区别是两个力是否作用在同一物体上。【详解】口2电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力，两个力的大小相等、方向相反、作用在 同一条直线上，但作用在两个物体上，是一对相互作用力。电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力，两个力作用在两个物体上，大小不等，两个 力既不是平衡力也不是相互作用力。电灯受到的重力和电灯对电线的拉力，两个力的方向都是竖直向下，且作用的物体的不 同，两个力既不是平衡力也不是相互作用力。电灯受到的重力和电线对电灯的拉力，两个力大小相等、方向相反、作用在同一个物体 上、且作用在同一条直线上，符合二力平衡条件，是一对平衡力。故属于相互作用力的是，属于平衡力的是。.重为G。的小雨站在

6、电梯上，（1）如果电梯匀速上升，以下几对力中，属于平衡力的有 O （填序号）人的重力与电梯对人的支持力人对电梯的压力与电梯对人的支持力 人的重力与人对电梯的压力电梯的重力与电梯受到的牵引力人的重力与人对地球 的吸引力（2）如果电梯加速上升，人受力（选填平衡或不平衡），人对电梯的压力电 梯对人的支持力。（选填、 G【答案】D丙B. WG, F：GD .信 F G【解析】【详解】由于磁铁距离铁块越近，磁铁对铁块的吸引力越大，三种情景中铁块距离磁铁越来越近， 那么磁铁对铁块的吸引力越来越大，即F痂* F乙F甲图甲中，因铁块被吸引离开桌面，即铁块由静止开始加速向上运动，那么其受到的吸引力大 于重力，即

7、F尼G。综上分析可得F 俞F F tjtG应选Do.在没有风的室内向上抛出皮球，在球升到最高点的瞬间，不计空气阻力，它受到的力有( )A.只有重力B.重力和手的推力 C.不受力D.重力和惯性力【答案】A【解析】【分析】【详解】皮球离开手后由于惯性继续运动，手的推力消失。皮球在飞行过程中始终受到重力的作 用，并且重力的方向竖直向下，所以飞到最高处后会下落。惯性不是力，皮球有惯性，但 不是受到惯性力，故A正确，BCD错误。应选Ao. 一辆汽车停在水平路面上，以下属于一对平衡力的是()A.汽车的重力和路面对汽车的阻力B.路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力C.汽车的重力和汽车对路面的压力D.汽车的重

8、力和路面对汽车的支持力【答案】D【解析】【分析】【详解】A.平衡力的条件为：二力作用在一个物体上，大小相等，方向相反，且作用在一条直线 上。汽车的重力和路面对汽车的阻力，两个力不在一条直线上，不是平衡力。故A不符合 题意；B.路面对汽车支持力的受力物体是汽车，而汽车对路面压力的受力物体是地面，二力没 有作用在一个物体上，不是平衡力，故B.不符合题意；C.汽车的重力方向竖直向下，汽车对路面的压力，方向垂直地面向下，故二力方向相同且 不是作用在同一个物体上，不是平衡力。故c不符合题意；D.汽车的重力和路面对汽车的支持力，二力作用在一个物体上，大小相等，方向相反， 且作用在一条直线上，符合平衡力的条

9、件，此二力是平衡力。故D符合题意。应选Do【点睛】平衡力与相互作用力的判断是个难点，平衡力是作用在一个物体上的力，而相互作用力作 用于两个物体，两对力的大小都是相等的。6.某次演练中，直升飞机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度口与时间 ，的关系如下图。以下判断正确的选项是（）A.在。力内，伞兵受到的重力小于阻力B.在勿勿内，伞兵受到的重力等于阻力C.在然右内，伞兵受到的重力大于阻力D.在12，3内，伞兵受到的阻力保持不变【答案】B【解析】【详解】A.从图象中可以看出。ti,速度在增大，受到的重力大于阻力，故A错误。B.从图象中可以看出&t2,速度不变，即做匀速直线运动，因此伞兵受

10、到的重力等于阻 力，故B正确。CD.从图象中可以看出t2t3,速度在减小，因此受到的重力小于阻力，并且速度越大，阻 力越大，因此阻力在逐渐减小，故CD错误。应选Bo.如下图，有三根完全相同的重都为G的圆木柱/、B、C,先把4、8紧靠着放在水平 地面上，再把C轻放在/、5上保持静止，那么下面说法中正确的选项是（）A.圆木柱A对地面的压力大于1.5GB,圆木柱8对地面的压力等于1.5GC.圆木柱。对圆木柱力的压力等于0.5GD.圆木柱。对圆木柱力的压力小于0.5G【答案】B【解析】【详解】AB.以三个木柱整体为研究对象，根据平衡条件知道,3G=2N解得N=1.5G；由牛顿第三定律，圆木柱A对地面的

11、压力等于1.5G,同理，圆木柱8对地 面的压力等于1.5G,故A错误，B正确;CD.以C为研究对象，受力分析如下G由几何知识知道，&N = G,解得故CD错误。应选Bo.在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上，分别观察到小球的运动情况如下图（小球原静止在光滑水平桌面中央）。以下说法正确的选项是（）甲船：小球向右运动乙船：小球静止A.甲船向左做匀速运动，乙船静止.甲船向右做匀速运动，乙船静止C.甲船可能静止也可能做匀速直线运动D.乙船可能静止也可能做匀速直线运动【答案】D【解析】【详解】根据小球原来静止在光滑水平桌面中央，由此可知小球在水平方向上不受力的作用，因此 由图中，甲船：小球向右运动，根据惯性知识可

12、知，甲船可能向左加速或向右减速；乙 船：小球静止，说明乙船可能静止或做匀速直线运动。应选Do.弹簧测力计分别受到水平向左的B和水平向右的B的拉力作用，Fi、入均为3N,弹簧测力计静止时如下图，以下说法正确的选项是（）VWWWWVCh1A.弹簧测力计的示数为ONB.弹簧测力计的示数为6NC. B、产2是一对相互作用力D. F】、方2是一对平衡力【答案】D【解析】【详解】AB.用两个方向相反的力向两端拉弹簧测力计，与只拉一端效果是相同的；因为物体间力 的作用是相互的，拉一端时，另一端也必须有力的作用，因此，弹簧测力计不可能显示两 边的拉力之和，而只会显示一个力的大小，即3N； AB不符合题意。CD

13、.因为B、F2方向相反，都作用在弹簧测力计上且均为3N,弹簧测力计静止不动，所 以E、尸2是一对平衡力。C不符合题意，D符合题意。应选Do.小科家住8楼，他先在家中地面上用台秤称得自己的体重为500N,再将台秤移至电梯 内，电梯从U0时由静止开始向下运动到Ulis时停止，测得台秤对自己的支持力尸随时间，变化的关系如下图，以下说法正确的选项是（）A.电梯内，相对于台秤，小科是运动的B.小科在0-2s时做匀速直线运动C.小科在电梯内时，自身重力会变大或变小D.小科在2-lOs时受力平衡【答案】D【解析】【详解】A.在电梯内，相对于台秤，小科的位置保持不变，故他是静止的，故A错误；B.在02s内，小

14、科受到的支持力为450N,重力为500N,故二者的合力方向向下，与运 动方向相同，即小科做加速运动，故B错误；C.小科在电梯内时，它的质量保持不变，所以他的重力保持不变，故C错误；D.在210s内时，小科受到的支持力为500N,重力为500N,合力为零，因此它保持匀速 直线运动状态，那么受力平衡，故D正确。应选Do.在探究“二力平衡的条件的实验中，某同学采用的实验装置如下图：（1）当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力相互平衡。（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重力的祛码时，木块处于静止状 态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的祛码换

15、 成一个较重的祛码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是，这 时木块在水平方向受到的力 （填平衡或不平衡）。（3）如下图，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不 计，不考虑细绳与滑轮间的摩擦，两端挂的重物各为10N,那么弹簧测力计的示数为No【答案】 匀速直线运动 木块受到向左的摩擦力 平衡 10【解析】【详（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用。（2）小宇再把右盘中的祛码换成一个较重的祛码时，发现木块仍然处于静止状态， 木块还受平衡力的作用；此时木块有向右运动的趋势，木块和桌面之间产生了向左的摩擦 力的作用，向左的拉力和摩擦力与

16、向右的拉力是平衡力。（3）定滑轮能改变力的方向但不改变力的大小，所以此时弹簧测力计的示数就等于下 面挂的一个重物的重力lONo.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。甲乙（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 O（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：O（3）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是 OA.减少摩擦力对实验结果的影响B.小书片是比拟容易获取的材料C.容易让小卡片在水平方向

17、上保持平衡D.小卡片容易扭转【答案】 不能不在同一直线上的两个力能否平衡把小纸片一剪两半 A【解析】【分析】【详解】（1）将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上，松手后小卡片不能平衡， 设计此实验步骤的R的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡；o（2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，下一步就是验证作用在不同 物体上的两个力是否能平衡，做法就是把卡片变成两个物体，最简单的方法就是用剪刀将 卡片剪开。（3）小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；小明实验用 的小车放在水平桌面上，小车和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到 摩擦力影响，所以还

18、是小华的实验方案好，故A正确。.在探究二力平衡条件的活动中，小马同学设计了如下图的探究方案。在该方案中他分别把栓有一个小盘的两根细线通过支架上的滑轮系在小木块的两端。（1）该探究方案中对两侧放置祛码的小盘的要求是。（2）探究过程中他将两个50克的祛码分别放在左右两个小盘内，同时，他还将小木块转 过一个角度，然后再松手，这是为了探究不在 上的两个力对物体平衡的影响。（3）接着，他在右边小盘内又加入一个10克的小祛码，发现小木块仍然静止，其原因是 ，请写出一个改进该探究方案的措施：o【答案】质量相等 同一直线 木块受到水平面的摩擦力较大 将木块换成带轮子的小车进行实验【解析】【详解】（1） 1实验时，在小盘内放入跌码来提供木块受到的两个拉力，为了防止小盘的重力对 实验产生影响，所以要两个小盘的质量相等。（2）探究过程中他将两个50克的祛码分别放在左右两个小盘内，控制了木块受到的两 个拉力大小相等、方向相反，然后将小木块转过一个角度，使木块受到的两个力不在同一 直线上，根据控制变量法可知，这是探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响。（3）在右边小盘内又加入一个10g的小祛码后，此时木块受到右边的