1、专题11二力平衡一、知识点解析1.平衡力：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。2.如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡。3.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。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。4.平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。5.生活中处于平衡状态的例子静止的物体，物体受到的重力与其受到的另一个力是平衡力。如在桌面上的碗、静止在空中的气球等。匀速运动的物体，在运动方向上物体受到的力是平衡力。如在路上匀速行驶的汽车、传动带上的物体等。二、目标要求目标
2、要求重、难点了解平衡状态和二力平衡概念理解二力平衡的条件难点会进行一条直线上的力的合成会根据平衡力解答问题重点理解平衡力的概念三、重点、难点解析重点一：平衡力的应用平衡力的应用主要是根据二力平衡条件进行相关的计算的分析等。在初中物理中，分为两种情况：一是根据运动状态判断物体的受力情况；二是根据受力情况来判断物体的运动状态。1.如果物体处于静止或匀速直线运动状态，则可用平衡力的知识判断或求解未知力。根据平衡力判断物体在所要研究的方向上所受力的情况（一般考虑水平方向和竖直方向），最后根据平衡力的知识分析出所求力的情况。2.如果物体所受的合力为0（受平衡力），则可判断物体处于静止状态或匀速直线运动状
3、态。如果物体所受合力不为0（受非平衡力）。难点一：二力平衡条件1.一个物体在受到两个相同大小，方向相反，作用在同一物体上，同一直线上的力作用时，如果能保持静止或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。两个力同时作用在同一物体同一直线上，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合力为0），我们就说这两个力平衡。这就是二力平衡。2.二力平衡的条件：大小相等；方向相反；二力作用在同一物体上，且在同一条直线上。 二力平衡的条件简单来说就是同体、等大、反向、共线。特别是“同体”和“共线”这个条件往往被初学者遗漏，而造成对二力平衡做出错误判断。3.平衡力和相互作
4、用力（1）相同点：大小相等，方向相反，在同一直线上。（2）不同点：平衡力：作用在同一物体上，是两种力；相互作用力：作用在不同物体上，是一种力，同时产生同时消失。四、考查方向1.二力平衡与平衡力典例一：（2020天津）一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车，它受到的平衡力有（）。A. 一对 B. 二对 C. 三对 D. 四对【答案】B。【解析】因汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用，在水平方向上，受牵引力和阻力的作用，两个力作用于汽车，大小相等，方向相反，作用于同一条直线，是一对平衡力；在竖直方向，受重力和水平面对汽车的支持力作用，两个力作用于汽车，大小相等，方向相反，作用于同一条直线，
5、是一对平衡力；故汽车受二对平衡力的作用。故选B。2.平衡力的应用典例二：（2020武汉）如图所示，将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是（ ）。A. 摆动过程中，绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力；B. 摆动过程中，铁锁的运动状态一定发生变化；C. 摆动过程中，绳子一定发生塑性形变；D 若绳子突然断开，铁锁将做匀速直线运动【答案】B。【解析】A摆动过程中，绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是相互作用力，故A错误；B摆动过程中，铁锁的运动速度和运动方向在发生改变，即运动状态在发生改变，故B正确；C摆动过程中，绳子发生弹性形变，故C错误；
6、D若绳子突然断开，铁锁由于重力作用，不处于平衡状态，故不做匀速直线运动，故D错误。故选B。五、模拟训练一、基础练习1.如图所示，放手后纸片不能保持静止，这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力（）。A大小是否相等B方向是否相反C是否作用在同一物体上D是否作用在同一直线上【答案】D。【解析】由图中可知：力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，可见此操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上；故D正确；ABC错误；故选D。2.体检时，小宏同学静立在体重秤上，其中属于平衡力的是（ ）。A、小宏受到的重力与秤对她的支持力 B、小宏对秤的压力与秤对她的支持力C、秤受到的重
7、力与秤对小宏的支持力 D、小宏对秤的压力与秤受到的支持力【答案】A。【解析】A、小宏受到的重力和秤给小宏的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、并作用同一物体上，所以这两个力是一对平衡力；此项正确。B、小宏对秤的压力方向竖直向下、大小和小宏的重力相等、作用于秤上，而秤给小宏的支持力大小与重力相等、方向竖直向上、作用于小宏身上，与小宏给秤的压力在同一条直线上，所以这两个力是一对相互作用力，不是平衡力。C、秤的重力大小与秤的质量有关，与秤对小宏的支持力大小无关，秤的重力作用秤上，而支持力作用于小宏身上，这两个力在同一条直线上，方向也相反所以此项错误。D、秤受到的重力大小是秤与小宏重力之和，而小宏
8、对秤的压力大小等于小宏的重力大小，这两个力的大小不相等，此项错误。故选A。3列运动项目涉及的物理知识描述正确的是（）。A三级跳远快速助跑是为了增大惯性；B划船比赛船桨和水之间力的作用是相互的；C引体向上人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力；D百米赛跑裁判员通过相同时间比较路程的方法判断运动快慢【答案】B。【解析】A、跳远运动员在起跳前要助跑是为了利用惯性，但惯性的大小只与物体的质量有关，所以快速助跑不能增大惯性，故A错误；B、运动员用桨向后划水，对水施加力的作用，由于物体间力的作用是相互的，水就会对船桨产生向前的反作用力使龙舟前进，故B正确；C、引体向上人对单杠的拉力与单杠对人的拉力作用
9、在不同的物体上，是相互作用力，不是一对平衡力，故C错误；D、百米赛跑裁判员是在路程相同的情况下，比较时间判断运动快慢，谁用时间少，谁跑得快，故D错误。故选B。4关于运动会百米赛跑的描述，下列说法正确的是（）。A运动员用力蹬地起跑，说明力可以改变物体的运动状态；B运动员加速冲刺时受到平衡力的作用；C运动员冲过终点后不能马上停下来，是因为受到惯性的作用；D运动员领奖时脚对地面的压力与地面对脚的支持力是一对平衡力【答案】A。【解析】A、运动员用力蹬地起跑，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确；B、运动员加深冲刺时，速度越来越大，运动状态发生改变，所以受到非平衡力的作用，故B错误；C
10、、运动员冲过终点不能立即停下来，是由于惯性的缘故，不能说是受到惯性，故C错误；D、运动员领奖时脚对地面的压力与地面对脚的支持力大小相等、方向相反，在一条直线上，在两个物体上，不是一对平衡力，是一对相互作用力，故D错误。故选A。5下列是与打排球有关的物理问题，其中说法正确的是（）。A发球后，球在运动过程中，不受重力作用；B传球后，球在上升到最高点时，处于平衡状态；C扣球时，手感觉有点痛，说明力的作用是相互的；D拦网时，球被弹回，说明维持物体的运动需要力【答案】C。【解析】A、由于地球附近的任何物体都受重力作用，故发球后，球在运动过程中，仍受重力作用。故A错误；B、传球的过程中，球在最高点时，只受
11、重力作用，因此不是平衡状态，故B错误；C、因为力的作用是相互的，扣球时，手对球施加力的作用，反之球也对受同样大小的反作用力，因此手会感到疼痛，故C正确；D、力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。拦网时，球被弹回，球的运动方向发生改变，说明力改变了物体的运动状态，但不能说明维持物体的运动需要力。故D错误。故选C。6若小球由如图所示位置向右摆动到最低点时绳子断裂，假设此时所有外力均消失，此后，小球的运动情况是（）。A匀速直线下落；B匀速直线上升；C静止；D水平向右匀速直线运动【答案】D。【解析】根据牛顿第一定律可知，物体在不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来运动
12、的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变；小球向右摆动到最低点时，其运动方向是水平向右的，则当外力突然消失时，小球仍然保持原来的运动状态，即小球沿水平方向向右做匀速直线运动。故选D。7中央电视台是真的吗某期节目中，有这样一个实验：将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接转动空心圆筒使金属球转动(如图所示)随着转速加大，网袋由静止开始向上运动下列判断正确的是()。A网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力；B金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力；C金属球转动过程中，运动状态不变；D实验表明，改变物体的运
13、动状态需要力【答案】D。【解析】 网袋受到的总重力和它对绳子的拉力方向都是竖直向下的，不符合二力平衡条件中的“方向相反”，且网袋的重力，受力物体是网袋，它对绳子的拉力，受力物体是绳子，不符合“作用在同一个物体上”的条件。因此，这两个力不是一对平衡力，选项A错误；金属球受到的重力的方向是竖直向下的，绳子对金属球的拉力沿绳子方向，这两个力不符合二力平衡条件中的“作用在同一条直线上”，因此，这两个力不是一对平衡力，选项B错误；金属球转动过程，其运动方向不停地变化，它的运动状态时刻在变化，选项C错误；金属球转动时，绳子对网袋的力使网袋由静止向上运动，改变了网袋的运动状态；金属球转动时，绳子对金属球有拉
14、力，拉力改变了金属球运动的方向这些都说明改变物体的运动状态需要力，选项D正确。8.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-t图像分别如图甲、乙所示，则在图像描述的运动过程中：甲 乙A.它们都做匀速直线运动；B.a货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力与反作用力；C.b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力；D.前6秒内，a货物运动的平均速度小于b货物运动的平均速度【答案】D。【解析】A、甲图中路程和时间成正比说明甲做匀速直线运动，乙图中路程和时间的比值变小说明不做匀速直线运动，故A不正确。B、a货物匀速直线运动，受到的重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力
15、，故B不正确。C、b货物不是匀速直线运动或静止状态，所以所受重力和钢索对它的牵引力不是一对平衡力，故C不正确。D、由图象可知：前6秒内，sa=0.4m，sb=0.6m，所以根据可知a货物运动的平均速度小于b货物运动的平均速度，故D正确。故选D。9教室里的课桌处于静止状态，这是因为课桌受到_和_的作用；这两个力是_力。【答案】支持力；重力；平衡。【解析】对静止的课桌受力分析可知，它受竖直向下的重力和竖直向上的支持力；静止的桌子处于平衡状态，受到的重力和支持力是一对平衡力。故答案为：支持力；重力；平衡。10.运动员将静止的足球踢飞，说明力可以 ；足球落地后向前继续滚动，因其具有 。足球停在水平地面
16、上静止，受到的重力和地面的支持力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。【答案】改变物体的运动状态；惯性；平衡力。【解析】（1）运动员将静止的足球踢飞，足球从静止到运动，是踢力改变了足球的运动状态。（2）足球由于惯性，落地后向前继续滚动。（3）足球停在水平地面上静止，受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力。故答案为：改变物体的运动状态；惯性；平衡力。11小张同学做“探究二力平衡的条件”实验时，他应选择在较 的水平桌面进行（选填“粗糙”或“光滑”），并保持物体处于 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 （选填“平衡”或“不平衡”），说
17、明小张当时是在探究相互平衡的两个力的 关系。【答案】光滑；静止；不平衡；大小。【解析】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，要使物体处于静止状态或匀速直线运动状态，此时的拉力等于摩擦力；由图可知，两个力不相同，故物体受到的两个水平拉力不平衡；说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的大小关系。故答案为：光滑；静止；不平衡；大小。二、提升练习1.（2020安徽）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，下端挂一重力为 G 的小球并保持静止。图中分别 给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
18、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【答案】D。【解析】A. G 是小球受到的重力，F3 是横杆对弹簧的拉力，受力物体不同，不可能为一对平衡力，故 A 错误；B.重力 G 的施力物体为地球、受力物体为小球，F3 施力物体为横杆、受力物体为弹簧，不满足相互作用力的条件，故 B 错误；C、D 选项，F1 是弹簧对球的拉力，F2 是球对弹簧的拉力，受力物体不同，不可能为一对平衡力，故C 错误，D 正确。2.（2020江苏泰州）如图所示，直升飞机悬停在空中，不计浮力下列说法正确的是（）。A. 螺旋桨对空气的
19、作用力与直升飞机所受重力是一对相互作用力；B. 螺旋桨对空气的作用力与空气对螺旋桨的作用力是一对平衡力；C. 悬停在空中的直升飞机对地球没有作用力；D. 直升飞机所受向上的力的施力物体是空气【答案】D。【解析】A螺旋桨对空气的作用力向下，直升飞机所受重力方向也向下，所以这两个力不是一对相互作用力；故A错误；B螺旋桨对空气的作用力受力物体是空气，空气对螺旋桨的作用力受力物体是螺旋桨，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故B错误；C悬停在空中的直升飞机受到重力的作用，而重力的施力物体是地球，由于力的作用是相互的，所以悬停在空中的直升飞机对地球也有力的作用，故C错误；D
20、螺旋桨向下对空气施力，空气会对飞机向上施力，飞机便能上升，故D正确。故选D。3.（2020江苏连云港）排球是我市中考体育测试项目之一，同学们在排球考试时，下列分析正确的是（）。A. 排球上升到最高点时受平衡力的作用；B. 排球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因；C. 假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动；D. 排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用【答案】C。【解析】A排球上升到最高点时，只受重力作用，因此受力不平衡，故A错误；B排球下降时速度增大，由于重力大于阻力，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误；C正在上升的排球所受的力全部消失，由牛顿第一定律可
21、知，排球将做匀速直线运动，故C正确；D排球离开手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性，故D错误。故选C。4.（2020四川南充）汽车在公路上加速行驶，下列描述正确的是（）。A. 汽车速度越大，汽车的惯性越大；B. 汽车前行紧急刹车时，乘客身体将向后倾；C. 汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力；D. 汽车受到的支持力与汽车对地面的压力是一对相互作用力【答案】D。【解析】A惯性与速度无关，只与质量有关，物体质量越大惯性越大，A错误；B汽车前行紧急刹车时，由于乘客具有惯性，身体将向前倾，B错误；C汽车在公路上加速行驶，汽车的牵引力大于汽车受到的阻力，因此汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对非平衡
22、力，C错误；D汽车受到的支持力与汽车对地面的压力是一对相互作用力，D正确。故选D。5.（2020黑龙江龙东）如图，甲物重25N，乙物重15N，甲乙均静止，不计测力计自重，测力计示数( )。A.35N B.10N C.15N D.25N【答案】C。【解析】弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它一个向左的拉力，处于平衡态，甲静止在地面上，还受到地面对它竖直向上支持力，所以弹簧测力计所受的拉力大小就等于乙的重力，故弹簧测力计示数就等于乙的重力大小为15N。故选C。6.（2020山东滨州）如图所示，小车从斜面上滑下，下列分析正确的是（）。A. 小车在斜面上只受重力作用B. 小车到达斜面底端不能立即
23、停下来，是因为受到惯性力的作用C. 小车在水平面上运动的速度逐渐变小，是因为小车不受力D. 小车在水平面上运动时，若所受外力突然消失，它将做匀速直线运动【答案】D。【解析】A小车在斜面上受到重力、支持力和摩擦力的作用，故A错误；B小车到达斜面底端不能立即停下来，由于小车具有惯性，惯性不是力，故B错误；C小车在水平面上运动的速度逐渐变小，是因为小车受到阻力的作用，故C错误；D小车在水平面上运动时，若所受外力突然消失，由牛顿第一定律可知它将做匀速直线运动，故D正确。故选D。7.（2018深圳）阅兵仪式中，检阅车在水平地面上匀速行驶。下列说法正确的是（ ）。A车和人的总重力与地面对车的支持力是一对相
24、互作用力；B车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力；C以行驶的检阅车为参照物，路边站立的土兵是运动的；D检阅车匀速行驶牵引力大于车受到的阻力【答案】C。【解析】A. 车和人的总重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，它们是一对平衡力，故A错误；B. 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对作用力与反作用力，故B错误；C. 以行驶的检阅车为参照物，路边站立的土兵位置不断改变是运动的，故C正确；D. 检阅车匀速行驶，牵引力等于车受到的阻力，故D错误；故选C。8.（2020四川雅安）A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力，当A物体_时，它处于平衡状态，
25、如图所示，此时弹簧测力计的示数为_N。【答案】（1）静止（或匀速直线运动）；（2）1.8.【解析】A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力，当A物体静止（或匀速直线运动）时，它处于平衡状态。以左侧弹簧测力计为研究对象，测力计处于平衡状态，受到一对为1.8N的平衡力，弹簧测力计的示数等于1.8N；同理以右侧弹簧测力计为研究对象，测力计处于平衡状态，受到一对为1.8N的平衡力，弹簧测力计的示数仍为1.8N。9（2018攀枝花）地球自转的方向为自西向东，太空中的地球同步卫星相对于学校操场是（选填“静止”或“运动”）的，小明在操场进行立定跳远时，向哪个方向跳成绩更好？ （选填“向东”、“向西”或“都一样”）。【答案】静止；都一样。【解析】地球同步卫星和学校操场之间没有发生位置的改变，所以以学校操场为参照物，同步卫星是静止的。立定跳远时，跳起之前，人与地面具有相同的速度。由于惯性，跳起来之后人依然要保持原来的运动状态，在相同的时间内，人转过的距离与地面转过的距离相等，所以无论跳远运动员向那个方向跳起，结果都一样。故答案为：静止；都一样。
