8.2 二力平衡【四大题型】-2023-2024学年八年级物理下册同步高频考点精讲与热点题型精练（人教版）（解析版）

8.2二力平衡【四大题型】【题型一平衡状态的判断】1．（2022•绵阳期末）如图所示，下列四个有关物体运动状态描述的图象中，不能说明物体处于平衡状态的是（）A．B．C．D．解：A、路程不随时间变化，表示物体静止，处于平衡状态。故A不合题意。B、路程与时间成正比，即速度不变，物体做匀速直线运动，处于平衡状态。故B不合题意。C、速度不变，物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态。故C不合题意。D、物体做匀加速直线运动，不平衡。故D符合题意。答案：D。2．（2023•衡水期末）以下各图是每0.1s拍摄一次的小球在不同运动状态下的频闪照片，其中受到平衡力作用的是（）A． B． C． D．解：A、由图知小球的速度大小和方向均发生改变，则小球受到非平衡力作用，故A错误；B、由图知小球做匀速直线运动，受到平衡力作用，故B正确；C、由图知小球在水平方向运动，小球的速度大小不断变化，受到非平衡力作用，故C错误；D、由图知小球在竖直方向运动，小球的速度大小不断变化，受到非平衡力作用，故D错误。答案：B。3．（2022•长沙期末）下列情景中，处于平衡状态的是（）A．绕地球匀速运行的卫星B．加速追赶猎物的猎豹 C．下落的苹果D．匀速下降的跳伞运动员解：物体受到平衡力作用时能保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态。A、绕地球匀速运行的卫星，运动方向不断变化，不是平衡状态；故A错误；B、加速追赶猎物的猎豹，速度和运动方向不断变化，不是平衡状态；故B错误；C、在空中下落的苹果，下落速度越来越快，不是平衡状态；故C错误；D、匀速下降的跳伞运动员，处于匀速直线运动状态，是平衡状态。故D正确。答案：D。4．（2022•哈尔滨期末）下列物体中，正在受到平衡力作用的是（）A．正从地面腾空而起的火箭 B．竖直向上抛出的石子 C．沿光滑斜坡滚下的小球 D．在水平直路上匀速行驶的汽车解：A、正在地面腾空的火箭，受到燃料燃烧产生的推力大于重力，不是平衡力，不符合题意；B、竖直向上抛出的石子，由于重力作用做减速运动，因此受非平衡力作用，不符合题意；C、沿光滑斜坡滚下的小球，受到重力和支持力的作用，二力不在同一直线上，不是平衡力，不符合题意；D、水平公路上沿直线匀速行驶的汽车，其运动方向和速度的大小始终不变，因此汽车受到平衡力的作用，符合题意；答案：D。5．（2022•武汉期末）一个物体受到平衡力作用，物体会处于平衡状态。平衡状态指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。解：物体在不受外力作用或者所受的外力为平衡力的情况下总会处于静止或者匀速直线运动的状态，因此把物体处于静止状态或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。答案：静止，匀速直线运动。6．（2022•苏州模拟）一人站在电梯上随电梯一起匀速上升，如图所示，此时人处于平衡（选填“平衡”或“非平衡”）状态，在图中画出人的受力示意图。解：因为人站在匀速上升的电梯上，受重力和支持力为平衡力，此时人处于平衡状态；过重心作竖直向下的力（即重力）和竖直向上的力（即支持力）；如图所示7．（2023•昆明模拟）联欢会上，小明请大家做一个游戏：左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止（如图所示），然后右脚抬离地面，若能使身体仍然保持静止不动者获胜。你认为抬起右脚后，人不能（选填“能”或“不能”）保持静止不动，原因是重力和支持力不在同一直线上。解：左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止，人受力平衡，在水平方向上受到平衡力的作用，在竖直方向上人受到重力和地面的支持力的作用，地面对人的支持力分别作用在人的两只脚上，抬起一只脚，则人受力不平衡，重力和支持力不在同一直线上，所以人不能保持静止不动。答案：不能；重力和支持力不在同一直线上。8．（2022•苏州期末）“蹦床”是体育比赛项目“‘蹦床”的床面弹性很大，运动员可在上面反复弹跳。如图所示，从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点，能到达的最低点为B点。运动员到达A点时，是处于非平衡（选填“平衡”或“非平衡”）状态，到达B点时，是处于非平衡（“平衡”或“非平衡’，）状态。运动员从A点到B点的运动过程中，速度大小的变化情况是先变大后变小。解：运动员到达A点时，床面没有发生形变，床面对人没有弹力，此时人只受到重力的作用，受力不平衡，处于非平衡状态；到达B点（最低点）时，弹力大于重力，则运动员受力不平衡，处于非平衡状态；运动员从A点到B点的运动过程中，开始一段时间内蹦床的弹力小于人的重力，运动员向下做加速运动，其速度变大；当蹦床的弹力等于重力时，速度达到最大值；继续下落时，由于弹力大于人的重力，所以人的速度变小。答案：非平衡；非平衡；先变大后变小。【题型二探究二力平衡的条件】9．（2022•温州模拟）如图是探究二力平衡条件实验某环节的示意图（装置中的支撑部分已忽略），放手后塑料片不能保持静止。该环节是为了探究二力平衡需要满足的条件是二力（）A．作用在同一物体上 B．大小相等 C．作用在同一直线上 D．方向相反解：图中将塑料片扭转一个角度，松手后，塑料片将无法在此位置平衡，根据控制变量法的思想可知，该环节是研究“二力平衡需要满足的条件是两个力作用在同一条直线上”；故C符合题意。答案：C。10．（2022•无锡模拟）如图所示，在“探究二力平衡的条件”时，选质量为10g的卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上等质量的重物，对卡片施加两个拉力，为探究这两个力满足什么条件才能平衡，则所挂重物质量合适的是（）A．5g B．10g C．200g D．任意质量均可解：由题知，质量为10g的卡片作为研究对象；当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时，卡片的重力可以忽略不计，此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡，故应选质量大的重物来拉卡片。答案：C。11．（2022•河源期末）小张同学做“探究二力平衡的条件”实验时，他应选择在较光滑的水平桌面进行（选填“粗糙”或“光滑”），并保持物体处于静止状态或匀速直线运动状态。如图所示是他在实验过程中的某个情景，该情景中物体受到的两个水平拉力不平衡（选填“平衡”或“不平衡”）。解：做“探究二力平衡的条件”实验时，为了减小摩擦力对实验结果的影响，应选用较光滑的平面；实验中，应使物体处于平衡状态，即处于静止状态或者匀速直线运动状态；由图可知，两个力大小不相同，故物体受到的两个水平拉力不平衡。答案：光滑；静止；不平衡。12．（2022•淄博模拟）如图所示，小丽同学利用小卡片探究二力平衡条件的实验中，将卡片两端各挂上相同数量的钩码，第一次两端各挂一个，第二次两端各挂两个钩码，第三次两端各挂三个钩码后，均发现卡片静止，于是她就得出两个力的大小相等的条件，你认为实验过程中不妥之处是没有使卡片两端的拉力不同再进行实验。解：实验中小丽同学三次都是在两端挂相同数量的钩码，为了使结论更具有普遍性，小丽应该使卡片两端的拉力不同再进行实验，观察两端的拉力不同时卡片是否还能静止。答案：使卡片两端的拉力不同进行实验。13．（2022•扬州模拟）在“探究二力平衡的条件”活动中。（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？（2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较。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拉力的大小，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。（3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序：B、A、C（用字母表示），这样的改进是为了减小摩擦力对实验的影响。（4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于卡片的重力远小于钩码的重力，故卡片的重力可忽略不计。解：（1）当物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受到的力是平衡的；（2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较。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拉力的大小，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；（3）B图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，C图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序：B、A、C；这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响；（4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于卡片的重力远小于钩码的重力，可以忽略不计。答案：（1）静止或匀速直线运动；（2）拉力；重力；拉力；（3）B、A、C；摩擦力；（4）卡片的重力远小于钩码的重力。14．（2023•衡阳模拟）小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下：（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但大小不相等，则这两个力不平衡。（2）按住塑料块，把跨过B轮的细线移到C轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过C轮的细线移到B轮上，把塑料块转过90°，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同一物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上，这两个力不平衡。（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是C。A.塑料块容易扭转B.塑料块是比较容易获取的材料C.减少了摩擦力对实验结果的影响解：（1）二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力，方向相反，大小相等，两侧所挂钩码不相同，则两侧受到的力大小不等，所以塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但大小不相等，则这两个力不平衡。（2）把塑料块转过90°，松手后塑料块由静止开始转动，由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上，这两个力不平衡；（3）小华的实验塑料块不与木板接触，减少了摩擦力对实验结果的影响，答案：C。答案：（1）大小；（2）不在同一直线上；（3）C。【题型三二力平衡条件的应用】15．（2022•梧州模拟）一辆汽车在高速公路上分别以v1、v2、v3的速度匀速直线行驶，且v1＜v2＜v3．其牵引力分别为F1、F2、F3，不考虑空气阻力，则（）A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＜F2＜F3 D．无法确定解：汽车在水平方向上受到摩擦力和牵引力的作用；因汽车在水平公路上匀速行驶，所以在水平方向受力平衡，即汽车受到的摩擦力大小等于汽车的牵引力，因在不同的速度下汽车均处于匀速直线运动状态，每次的牵引力均等于其受到的摩擦力，摩擦力不变，则牵引力相等，即F1＝F2＝F3。答案：A。16．（2023•盐城模拟）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．与运动方向相反解：丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔，处于平衡状态，则丹顶鹤的重力和空气对它的作用力是一对平衡力；因为重力方向始终竖直向下，故空气对它的作用力竖直向上。答案：A。17．（2022•成都模拟）如图所示，物体A和B的重力分别为10N和6N，不计弹簧秤和细线的重力及一切摩擦，则弹簧秤的示数为（）A．4N B．6N C．10N D．16N解：物体B处于静止状态，所以B受力是平衡的，即：B端的力大小为6N；又因为弹簧秤处于静止状态，所以弹簧秤受力是平衡的，B端受到的拉力是6N，虽然A的重力是10N，但为了和B端受力平衡，A端绳受的力是6N，而弹簧秤的合力为零，弹簧秤的示数是钩上的拉力或是一端受到的力，所以示数为6N；答案：B。18．（2022•徐州模拟）如图所示，水平向左的风吹得衣架在水平晾衣杆上滑动起来，若衣架和衣服做匀速运动，此时衣架对晾衣杆的压力（）A．比没有风时大 B．比没有风时小 C．和没有风时一样大 D．以上都有可能解：衣架在竖直方向上处于静止状态，对晾衣杆的压力大小等于晾衣架和衣服的重力，和没有风时一样大，故C正确，ABD错误。答案：C。19．（2023•贵阳模拟）网传“2月11日这天地球引力最小，可以将扫把静立于地面”，如图所示，或许你也“成功”尝试过。其实只要细心操作，在任何时候你都能成功，扫把能静立于水平地面主要是利用了二力平衡原理，之所以细心操作是为了满足原理中重力与支持力作用在同一条直线上的这一条件，这与地球引力大小并无关系。解：扫把静立于水平地面上时，处于平衡状态，此时扫把受到的重力和地面对扫把的支持力是一对平衡力，二力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一物体上，即利用了二力平衡原理。答案：二力平衡；重力与支持力作用在同一条直线上。20．（2023•深圳模拟）如图所示的一架遥控直升飞机模型，当它匀速上升和匀速降落时（不计空气阻力），旋翼提供的升力是相等（选填“相等”或“不等”）的。在某次竖直爬升过程中，旋翼意外停转，则飞机模型将立即减速上升（选填“加速下落”或“减速上升”），假设在月球表面上，该直升飞机模型不能（选填“能”或“不能”）悬停在空中。解：（1）当直升飞机模型匀速上升和匀速降落时，它都处于平衡状态，受到平衡力作用，旋翼提供升力的大小等于飞机模型的重力，则两种情况下旋翼提供的升力相等；（2）直升飞机模型竖直爬升过程中，若四个旋翼同时意外停转，飞机模型不再受向上的升力，该飞机模型由于惯性还会上升，在重力的作用下它将立即减速上升；（3）直升机的机翼在转动时对空气有一个向下的力，由于力的作用是相互的，空气对机翼产生一个向上的力，使其上升；而月球表面没有空气，所以在月球上不能产生升力，直升飞机模型不能悬停在空中。答案：相等；减速上升；不能。21．（2022•贵阳期末）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3×103N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3×103N，方向是竖直向上。解：由题意可知，建筑材料做匀速直线运动，则拉力与重力是一对平衡力，即二力的大小相等，方向相反，所以吊绳对重物的拉力：F＝G＝3×103N；因为重力方向竖直向下，所以拉力的方向竖直向上。答案：3×103；竖直向上。22．（2022•济南期末）在平直的地面上，一个人用20N的水平方向拉力，拉动小车向东做匀速直线运动，小车所受阻力的大小等于20N，阻力的方向向西（选填“西”或“东”）解：用20N的水平方向拉力，拉动小车向东做匀速直线运动，小车受到的拉力与阻力是平衡力，则f＝F＝20N；拉力方向向东，所以阻力方向向西。答案：20；西。【题型四平衡力与相互作用力辨析】23．（2022•成都期末）如图所示，F1等于F2时，下列各对力中不属于二力平衡的是（）A．B．C．D．解：A、图中两个力作用在同一物体上，但不在一条直线上，不是一对平衡力；BCD、图中两个力作用在同一物体上，在一条直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力。答案：A。24．（2022•兰州模拟）关于平衡力和相互作用力，下列说法正确的是（）A．物体受平衡力作用时，运动状态可能会改变 B．静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力 C．拔河比赛中甲队获胜，但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力 D．跳水运动员蹬跳板时，他对跳板的力和跳板对他的力是一对平衡力解：A、物体在平衡力作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态，所以运动状态一定不变，故A错误；B、静止在地面上的物体所受的重力和它对地球的吸引力是一对相互作用力，故B错误；C、拔河比赛中甲队获胜，但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力，是相互作用力大小相等，故C正确；D、跳水运动员蹬跳板时，他对跳板的力和跳板对他的力是一对相互作用力，故D错误。答案：C。25．（2022•合肥模拟）如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是（）A．G与F3是一对平衡力 B．G与F3是一对相互作用力 C．F1与F2是一对平衡力 D．F1与F2是一对相互作用力解：A、G与F3这两个力没有作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故A错误；B、G的施力物体是地球，受力物体是小球；F3的施力物体是水平横杆，受力物体是弹簧，所以G与F3不是一对相互作用力，故B错误；CD、F1是弹簧拉动小球的力，F2是小球拉