1
专题 08 二力平衡的条件
1.二力平衡:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力相互
平衡。
2.二力平衡的条件: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。
3.探究二力平衡实验需要学通的基础知识
(1)在探究究二力平衡问题时,什么因素影响实验结果?答:摩擦力
(2)你认为右图哪个实验更合理?答:甲,应为乙物体受到的摩擦力大,对实验效果影响大。
(3)如何判断物体是否处于平衡状态?答:当物体保持静止或匀速直线运动状态时,都可以判定物体处于
平衡状态.
(4)实验中如何改变拉力的大小?答:通过改变砝码的个数,来改变对小车的拉力大小.
(5)定滑轮有什么作用:答:改变拉力的方向
(6)如何探究两个力作用在同一物体上?答:将纸板从中间剪开,观察纸板是否还处于平衡状态。
(7)如何探究两个力在同一直线上:答:把纸板转动一个角度,然后松手,观察小车的运动状态.
(8)实验结论:二力平衡条件:同体、等大、方向、共线。
(9)实验方法:控制变量法
(10)选择静止状态的原因:匀速运动状态不好控制。
(11)进行多次实验的目的:得出普遍规律,避免偶然性。
专题学啥 2
【例题 1】(2019 湖北荆州)2022 年第 24 届冬季奥林匹克运动会将在我国举行,如图是滑雪运动员正在训
练的场景,下列说法正确的是( )
A.使用雪橇滑雪是通过减小压力来减小压强的
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力是一对相互作用力
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力是一对平衡力
D.运动员冲过终点后不能立即停止滑行,是由于运动员受到惯性力的作用
【答案】B
【解析】A.运动员使用雪橇,这样增大了与雪地的受力面积,从而减小压强,故 A 错误;
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力,大小相等,方向相反,作用在同一条直
线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故 B 正确;
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力不相等,不是一对平衡力,故 C 错误;
D.惯性是一种性质,不是力,故 D 错误。
【例题 2】(2019 贵州铜仁)小明在探究“二力平衡”条件的实验中,设计了如图所示的两种实验方案。
(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是 。
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是 。
(3)保持两盘中砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,
最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相
专题考法 3
反,并且 ,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静
止向右运动,此现象说明力可以改变物体的 。
【答案】(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响;(2)能改变作用力的方向;
(3)作用在同一条直线上;(4)运动状态。
【解析】(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力,
减小了摩擦力对实验的影响;
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向;
(3)保持两盘砝码质量相等(即让两边的拉力相等),把木块扭转一个角度,使拉力 F1 和 F2 不再同一条
直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,拉力 F1 和 F2 作用在同一条直线上;
这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,这两
个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由
静止向右运动,小车受力不再平衡,此现象说明力可以改变物体的运动状态。
一、选择题
1.(2019 山东泰安)如图所示,完全相同的 A、B 两个长方体物块叠放在水平桌面上,用 F=20N 的水平向
右的力作用在 A 物块上,A、B 一起向右做匀速直线运动,经过 3s,两个物块一起移动了 60cm 的距离。下
列相关说法中( )
①物块 B 受到的重力和地面对 B 的支持力是一对平衡力
②物块 A 对 B 的摩擦力大小是 20N,方向向右
③地面对 B 的摩擦力大小是 20N,方向向右
④拉力 F 的功率为 4W
A.只有①④正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确4
【答案】D
【解析】①地面对 B 的支持力等于 A 和 B 的重力之和,故物块 B 受到的重力和地面对 B 的支持力大小不等,
不是一对平衡力。故①错误。
②以 B 为研究对象,B 做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,而 B 受到地面对它的摩擦力作
用,方向水平向左,所以物块 A 对 B 的摩擦力方向向右,大小是 20N,故②正确。
③A、B 一起向右做匀速直线运动,则地面对 B 的摩擦力方向水平向左,根据二力平衡可得大小是 20N.故③
错误。
④拉力 F 做的功:W=Fs=20N×0.6m=12J,
功率为 P= = =4W.故④正确。
2.(2019 安徽)如图,A、B 两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了 A、B 的受力示意图。下
列说法正确的是( )
A. F2 与 GA、F1 两个力的合力是一对作用力与反作用力
B. F1 与 F3 是一对作用力与反作用力
C. GA 与 F2 是一对平衡力
D. F2 与 F1 是一对平衡力
【答案】 B
【解析】由图知,A 物块受到向上的支持力 F2、向下的重力 GA、B 对 A 向下的压力 F1;B 物块受到向上的支
持力 F3 和向下的重力 GB ,
A、以 A 为研究对象,A 物块在水平桌面上保持静止,受力平衡;GA、F1 两个力的合力方向向下,合力的大
小 GA+F1=F2 ,
则可知 F2 与 GA、F1 两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,均作用在 A 物块上,所以是
一对平衡力,不是一对相互作用力,A 不符合题意;
B、B 对 A 有向下的压力 F1 , 因力的作用是相互的,则 A 对 B 有向上的支持力 F3 , 所以 F1 与 F3 是一对
作用力与反作用力,B 符合题意;5
C、A 物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:F2=GA+F1 , 则 GA 与 F2 的大小不等,所以 GA 与 F2
不是一对平衡力,C 不符合题意;
D、A 物块处于静止状态,由力的平衡条件可得:F2=GA+F1 , 则 F2 与 F1 的大小不等,所以 F2 与 F1 不是一
对平衡力,D 不符合题意。
3.(2019 深圳)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为
v1,乙图中速度为 v2 , 丙图中木块上叠放一重物,共同速度为 v3 , 且 v1