初中物理苏科版八年级下册二力平衡精品习题

苏科版八年级下册

第九章《力与运动》

9.1二力平衡

【知识梳理】

一、二力平衡

1．力的平衡：物体在受到几个力作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。

2．平衡状态：物体保持静止状态或匀速直线运动状态称为平衡状态。

3．二力平衡：当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时称为二力平衡。相互平衡的两个力的合力为零。

二、探究二力平衡的条件

【实验目的】探究二力平衡的条件

【实验猜想】猜想一：二力平衡的两个力应该大小相等

猜想二：二力平衡的两个力应该方向相反

猜想三：二力平衡的两个力应该作用在同一直线上

猜想四：二力平衡的两个力应该作用在同一个物体上

【实验设计及改进】（1）初始方案：选择一个木块作为受力物体，在其两端各固定一系了钩码的细绳，利用钩码重力提供细绳对木块的拉力。通过改变细绳拉力的大小、方向受否能使木块保持静止来探究二力平衡的条件，如下图所示。

方案缺陷：由于摩擦力的影响，木块两端拉力不相等时，也可使木块静止。

（2）方案改进1：在木块下方加装轮子变为小车，使滑动摩擦变滚动摩擦，减小摩擦力对实验的影响，如下图所示。

方案缺陷：滚动摩擦虽然较滑动摩擦减小了很多，但仍对实验有影响。

（3）方案改进2：将小车吊起，使小车与桌面分离，从而消除摩擦力对实验的影响，如下图所示。

方案缺陷：由于小车受到重力，两端细绳无法处在同一直线。

（4）方案改进3：将小车更换为质量很小的硬纸片，从而减小重力对实验的影响，如下图所示。

最终选择此方案进行实验。

【实验器材】弹簧测力计，定滑轮，小卡片，质量相同的钩码，细绳

【实验步骤】

（1）验证平衡力大小相等：将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮。当在细线的两端挂上相等重力的钩码，卡片保持静止；当在细线的两端挂上不相等重力的钩码，小卡片将向钩码重力更大的一侧加速运动。

（2）验证平衡力方向相反：当作用在小卡片上的两个拉力方向相反，卡片保持静止；当作用在小卡片上的两个拉力相同，卡片不能保持静止。

（3）验证平衡力作用在同一条直线上：当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡。

（4）验证平衡力作用在同一物体上：将小卡片从中间剪开，钩码向两侧滑落。

【实验结论】相互平衡的两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、并且在同一条直线上。（用力的三要素去记！）

【易错点】

1．平衡状态中的静止状态不是瞬间静止的状态，而是一直保持静止的状态。例如竖直上抛的物体在到达最高点的瞬间是静止的，但它随即会向下掉落，所以不能保持静止状态，因此，不是平衡状态。

2．平衡力与相互作用力的比较：

相同点：①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上。

不同点：①平衡力作用在一个物体上，相互力作用在不同物体上；

②平衡力可以是不同性质的力（产生原因不同的力）。例如下图中，物体受到的重力和支持力（重力和弹力），是两种不同性质的力，物体受到的推力和摩擦力（弹力和摩擦力）也是两种不同性质的力；

相互作用力一定是相同性质的力。例如下图中，人对物体的推力和物体对人的反推力，都是弹力，物体对地面的压力和地面对物体的支持力都是弹力，物体对地面的摩擦力和地面对物体的摩擦力都是摩擦力。

平衡力          相互作用力

【规律总结】

判断物体是否受平衡力的方法：

1．根据平衡力的三要素特点判断。

2．根据物体是否处于平衡状态判断。

【典例分析】

1．（2023·湖南长沙·八年级月考）2022年12月世界举重锦标赛在哥伦比亚波哥大进行，中国选手蒋惠花包揽了女子49公斤级的3枚金牌，为中国举重队在巴黎奥运会周期的首个世界大赛中取得开门红。如图所示是蒋慧花举重的场景，下列说法中正确的是（　　）

A．杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力

B．人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力

C．人受到的重力和人对杠铃的支持力是一对相互作用力

D．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力

2．下列物体中，正在受到平衡力作用的是（　　）

A． 人造卫星  B． 斜面上匀速下滑的物体

C． 自由下落的小球   D．用力推出去的铅球

3．（2023·北京昌平·八年级期末）在如图所示的各种情景中，物体受到 F1与F2两个力的作用，这两个力彼此平衡的是 （　　）

A．B．C． D．

【夺冠训练】

一、单选题

1．（2022·河南濮阳·八年级期中）下列物体中，处于平衡状态的是（　　）

A．在空中自由下落的苹果    B．在空中匀速直线下降的跳伞运动员

C．沿光滑斜坡滚动的小球    D．竖直向上抛出的石子

2．（2023·北京通州·八年级期末）某同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车，没有推动，则下列说法正确的是（　　）

A．虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力

B．虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力

C．因为推力小于汽车的重力，所以汽车未被推动

D．因为推力小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推动

3．（2020·重庆渝中·八年级期末）如图所示，用水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物块B所受摩擦力的大小及方向为（　　）

A．5N，水平向右 B．5N，水平向左 C．4N，水平向左 D．4N，水平向右

4．（2021·贵州贵阳·八年级期中）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）

A．木块第1次运动速度较小   B．木块第1次受到的拉力较大

C．木块第1次受到的摩擦力较小  D．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等

5．（2021·江西吉安·八年级期中）如图所示，叠放在一起的A、B两个石块静止在水平地面上，下列说法正确的是（　　）

A．B石块受重力和A石块对B的压力是一对平衡力

B．B石块所受重力和地面对B的支持力是一对平衡力

C．B石块对A的支持力和A石块的重力是一对平衡力

D．A石块对B的压力和B石块对A的支持力是一对平衡力

6．（2020·安徽马鞍山·八年级期中）如图所示，质量为M的木棍用轻绳吊在天花板上，木棍上有个质量为m的小环加速滑下，小环所受摩擦力为f，则此时绳对木棍的拉力为（　　）

A．Mg+mg B．Mg﹣mg C．Mg+f D．Mg﹣f

7．（2021·四川成都·八年级期中）一物体以0.1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的拉力为10N；若速度增加到0.5m/s后仍在水平桌面上做匀速直线运动，则它受到的摩擦力大小（不计空气阻力）（　　）

A．等于10N         B．大于10N       C．小于10N       D．条件不足，无法判断

8．（2023·湖南长沙·九年级月考）甲、乙两实心长方体，重叠放置于水平面上，如图a所示，当它们分别受到F1=5N和F2=8N的水平拉力时保持静止；如图b所示，当甲受到F3=15N的拉力时，甲、乙一起以1m/s的速度匀速向右运动。甲、乙表面和地面的粗糙程度均匀，下列说法正确的是（　　）

A．图a中甲对乙的摩擦力为5N，水平向左 

B．图a中乙对地面的摩擦力为3N，水平向左

C．图b中甲、乙之间的摩擦力为12N  

D．图b中地面对乙的摩擦力为15N，水平向右

9．（2020·江苏盐城·八年级期中）如图所示，斜劈放在固定的斜面上，其上表面水平，物体B放在A上，在A和B一起沿斜面匀速下滑的过程中（　　）

A．A对B有支持力       B．AB之间有摩擦力

C．A对B的摩擦力方向水平向左    D．A对B的摩擦力方向沿斜面向上

10．如图所示，在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁，另一端连接至放于小车底板上的木块，弹簧此时处于原长状态并保持水平。下列判断正确的是（    ）

A．若木块突然压缩弹簧，则小车一定加速运动

B．小车突然加速时，弹簧不一定对木块有向右的拉力

C．木块只要相对小车静止，小车就一定处于平衡状态

D．木块受到的重力和木块对车底的压力始终是一对平衡力

二、填空题

11．（2023·重庆市·八年级月考）如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v随时间t的变化情况如图丙所示，则0-1s木箱受到的摩擦力为_______N，1-3s木箱受到的摩擦力为_______N。

12．（2022·甘肃定西·八年级月考）如图所示，物体A重30N，用F1=50N的力将物体A垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是______N；物体B重30N，受到F2=20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是______N。

13．（2021·安徽安庆·八年级期中）如图所示，用手握住质量为600g的水杯静止，杯子受到的摩擦力为___________N，当人增大握力时杯子所受摩擦力将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

14．（2021·湖南长沙·八年级期中）如图所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连。当小盘内放有重力为0.5N的砝码时，木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力大小为 _____N；当小盘内放有重为0.6N的砝码时，木块正好匀速向右运动，要想施加一个水平向左的力使木块向左做匀速直线运动，这个力必须多大 _____。（忽略绳与滑轮之间的摩擦）

15．（2021·山东德州·八年级期中）起重机钢绳的拉力为6×104N的时候，能把重物竖直向上匀速提起，上升速度为0.4m/s。若使重物以0.2m/s的速度匀速下降，钢绳对重物的拉力大小是___________N。若重物在下降过程中停下来保持静止不动，此时钢绳对重物的拉力大小是___________N。

三、作图题

16．如图所示，一小车水平向右匀速运动，在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球，小球处于竖直状态，作出小车向右匀速运动时小球受力的示意图。

17．（2020·湖北随州·八年级期末）如图所示，均匀铁球保持静止，细绳和竖直墙平行，画出铁球受力的示意图。

18．（2020·江苏苏州·八年级期末）如图所示，水平面上一个静止的小车上有一弯杆，其下端固定一个小球，请在图中画出杆对小球的作用力F并标出相应的字母。

四、实验题

19．（2023·湖南长沙·八年级月考）在探究“二力平衡条件”的实验中，同学们设计了如下图的实验装置，其中A为小车，B为木块，C为小卡片。

（1）同学们不断改进并先后设计了图甲、乙、丙所示三个方案，他们改进的先后顺序为_________（用甲、乙、丙表示），这样改进是为了减小_________对实验的影响；

（2）实验中应选择轻质小卡片，卡片的_________可忽略不计；

（3）实验中通过改变钩码的_________来改变拉力，从而探究二力平衡时力的大小关系；

（4）同学们用图丙所示的装置进行实验时，将小卡片转过一个角度（如图丁所示），松手后卡片_________（能/不能）平衡，这样做是为了说明二力平衡时两个力应作用在_________上。同学们对同一问题又进行了探究，他们在左右支架上配两个滑轮时没有安装在相同的高度（如图戊所示），该装置_________（能/不能）探究二力平衡的条件；

（5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示情况下，小华下一步的操作是：__________。

20．（2020·江苏无锡·八年级期中）如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）实验中（图甲）选择小卡片的目的是______；

（2）当小卡片平衡时，小华将卡片______（选填“翻转”或“旋转”）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______；

（3）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______；

（4）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______

A．减少摩擦力对实验结果的影响    B．小书片是比较容易获取的材料

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

（5）小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为______（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验；

（6）图乙中，若左边挂2N的钩码，右边挂5N钩码时，木块保持静止，则此时木块受到的摩擦力是______N，若再在右边增加3N的钩码时，恰好木块向右匀速直线运动，要使木块向左匀速直线运动，则在左边所挂钩码的重力为______N。

五、计算题

21．（2023·重庆市·九年级月考）一辆汽车总质量为5000kg，在水平路面上做匀速直线运动，受到的阻力是车重的0.05倍，问

（1）汽车受到的重力为多少N？

（2）汽车做匀速直线运动时，汽车牵引力为多少N？（g取10N/kg）

22．（2023·湖北仙桃·八年级月考）质量为的物体在一个水平向右的拉力的作用下，沿水平地面以的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的倍。求：

（1）物体的重力是多少？

（2）木块受到的拉力大小？

（3）若物体速度增大为并匀速运动，求物体运动30min分钟通过的路程？

（4）若水平拉力增大为牛，物体受到的摩擦力的大小是多少？