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初中物理人教版八年级下册8.2 二力平衡优秀课时作业
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这是一份初中物理人教版八年级下册8.2 二力平衡优秀课时作业，文件包含人教版物理八年级下册同步精品讲义104第十章浮力复习总结原卷版doc、人教版物理八年级下册同步精品讲义104第十章浮力复习总结教师版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共63页， 欢迎下载使用。
1.了解平衡状态和二力平衡概念；
2.理解二力平衡的条件；
3.会进行一条直线上的力的合成；
4.理解平衡力的概念。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、平衡力和平衡状态
1.实例分析
【分析归纳】如果物体受到几个力作用，但却保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡，或者说物体受到平衡力的作用，这是物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时，可能静止，也可能做匀速直线运动状态。
2.平衡力和平衡状态
（1）平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态。
（2）二力平衡：一个物体同时受到二个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力九彼此平衡，我们称之为二力平衡。
（3）平衡力：若物体在几个力作用下保持平衡状态，我们就把这几个力为平衡力。牛顿第一定律中“没有受到力的作用”，可以理解为“物体受到了平衡力”的作用。
3.物体受平衡力与物体不受力的区别
（1）从运动状态上看，受平衡力与不受力对物体的运动状态而言是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。
（2）从物体是否发生形变看，物体不受外力时，不发生形变；物体受平衡力时虽然运动状态不变，但会发生形变。
4.因牛顿第一定律中“物体在没有受到力的作用时”是一种理想状态，是不存在的，而物体不受力和受平衡力的作用效果是等同的，因此也可以把牛顿第一定律理解为“物体在没有受到外力或者受平衡力时，它会保持静止状态或匀速直线运动状态”。
【典例1】如图所示为2022年北京冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）。
A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中受到平衡力的作用；
B．短道速滑运动员在滑行过程中，若所有的外力消失，他将停止运动；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性的作用；
D．推出的冰球在水平冰面上滑行，冰球对冰面的压力是由于冰球的弹性形变产生的
【答案】D。
【解析】A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，其速度大小改变，运动状态改变，所以，受到的不是平衡力，故A错误；
B．运动员在滑行过程中，若一切外力都消失，由牛顿第一定律知道，运动员将做匀速直线运动，故B错误；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性，惯性不是力，所以不是受到惯性，故C错误；
D．冰球对冰面的压力是由于冰球发生形变，要恢复原状而对冰面产生的弹力，故D正确。
故选D。
知识点二、实验探究：二力平衡的条件
1.实验探究：二力平衡应具备的条件
【典例2】在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示。
(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，其原因是______。
(2)经过思考后，小明采用如图乙所示装置继续实验，该方案中由于_____，故小卡片的重力可以忽略不计。
(3)为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”，小明在图乙所示实验的基础上又分别进行了图丙、图丁所示操作，其中操作______（丙/丁/丙和丁都）是正确的。
(4)小明最后将小卡片用剪刀剪断（分为左右两半），这是为了验证______。
【答案】木块与桌面摩擦力的影响；卡片的重力远小于钩码的重力；丙；作用在不同物体上的两个力是否平衡。
【解析】(1)[1]实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，是因为物体还受其它力的影响，这个力是木块受到的桌面对它的摩擦力。
(2)[2]根据题意知道，图乙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。
(3)[3]为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片转过一定角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡，故丙正确。丁中虽然两个力不在同一条直线上，但没有控制两个力的方向相反，故丁错误。
(4)[4]将小卡片用剪刀剪断，使两个力作用在两个物体上，为了验证作用在不同物体上的两个力是否平衡。
2.判断二力是否平衡的方法
（1）概念辨析法：看两个力是否满足二力平衡的所有条件，是否作用在同一物体上，是否大小相等，是否方向相反，是否在同一直线上，满足以上条件的两个力彼此平衡。
（2）状态分析法：根据物体运动状态来判断。若物体只受两个力的作用，且处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力一定是平衡力。
【典例3】俗话说“马善被人骑”， 英国小狗弗里迪可能也明白这个道理。若马驮着小狗静立在水平草地上，小狗端坐于马背上，如图所示，以下描述正确的是（ ）。
A．马受到的支持力与小狗对马的压力是一对平衡力；
B．小狗受到的重力与马对小狗的支持力是一对相互作用力；
C．小狗受到的重力与小狗对马的压力大小相等；
D．马受到的重力与草地对马的支持力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上。
A．马受到的支持力大小等于马和小狗的重力之和，小狗对马的压力等于小狗的重力大小，二力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．小狗受到的重力与马对小狗的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B错误；
C．小狗静止时处于平衡状态，受到的重力和马对小狗的支持力是一对平衡力，这两个力大小相等；而小狗对马的压力和马对小狗的支持力是一对相互作用力，小狗对马的压力大小等于马对小狗的支持力大小，所以小狗受到的重力与小狗对马的压力大小相等，故C正确；
D．草地对马的支持力等于马和小狗的重力之和，不等于马受到的重力大小，故D错误。
故选C。
知识点三、二力平衡条件的应用
1.确定力的大小和方向
根据二力平衡条件，如果知道了平衡力中一个力的大小、方向，就可确定另外一个力的大小和方向。
如图所示，为弹簧测力计测物重时的简化原理图。挂在弹簧测力计下的物块处于静止状态时，物块所受弹簧拉力和物块重力是一对平衡力，大小相等。若弹簧测力计显示的拉力为5N，则可知物块重力为5N。
2.根据物体受力情况判断物体运动状态
3.根据物体物体运动状态判断物体受力情况
【典例4】如图所示，各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计)，则下列说法中正确的是( )。
A．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为4N；
B．弹簧测力计的示数为0N，弹簧测力计受的合力为0N；
C．弹簧测力计的示数为8N，弹簧测力计受的合力为0N；
D．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为0N
【答案】D。
【解析】本题考查弹簧测力计的原理，弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端)，叫做固定端；
另一端与挂钩相连，叫做自由端。测量时，使固定端不动，拉力拉挂钩使弹簧伸长，拉力越大，弹簧伸长就越长，弹簧测力计的示数就越大，也就是说，弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。
而把弹簧测力计作为研究对象，在一对平衡力作用下，合力是零。答案：D。
【方法帮】
题型一：平衡力和平衡状态
【角度1】平衡状态
★易错警示
平衡状态包括静止和匀速直线运动两种状态。物体在弯曲轨道上做速度大小不变的运动时，速度方向在不断变化，物体的运动状态变化，物体受到非平衡力作用。
【典例5】一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，下列关于该汽车的说法正确的是（ ）。
A．运动状态不变，受力平衡B．运动状态不变，受力不平衡
C．运动状态改变，受力平衡D．运动状态改变，受力不平衡
【答案】D。
【解析】汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，运动的快慢虽然不变，但运动的方向在改变，即运动状态在改变，处于非平衡状态，受力不平衡。
故选D。
【角度2】平衡力和相互作用力
平衡力与相互作用力的相同点可简记为：“等大、反向、共线”，而平衡力“同体”，即平衡力作用在同一物体上时物体平衡；相互作用力“异体”，即相互作用力作用在相互作用的两个物体上，相互作用力的描述一般都带有A对B，B对A的特征。
【典例6】对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶，下列说法正确的是（ ）。
A．桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是相互作用力；
B．瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是平衡力；
C．瓶子正放与倒放时，对桌面的压力大小相等；
D．桌面对瓶子的支持力是由瓶子发生弹性形变而产生的
【答案】C。
【解析】A．桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误；
B．瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故B错误；
C．瓶子正放与倒放时，对桌面的压力相等，都等于瓶子的重力，故C正确；
D．桌面对瓶子的支持力是由桌面发生弹性形变而产生的，故D错误。
故选C。
题型二：二力平衡条件的应用
一对平衡力一定大小相等，方向相反，在同一条直线上，作用在同一物体上。
【典例7】如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为_____N，方向_____。
【答案】20；竖直向上。
【解析】物体受三个力，竖直向下的重力、竖直向上的推力和天花板对物体的压力，且三个力平衡，天花板对物体的压力为：F压=F−G=50N-30N=20N。物体间力的作用是相互的，因此天花板受到的压力大小为20N，方向竖直向上。
题型三：探究二力平衡的条件
【典例8】在探究“二力平衡的条件”的实验中，小燕同学采用的实验装置如图甲所示，小彤同学采用的实验装置如图乙所示．
（1）当图甲中木块处于静止状态或_____________状态时，它受到的力是平衡的．
（2）甲图中木块静止时，左右两盘总重_________相等（选填“可能”或“一定”），为了完成该实验，这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，理由是 _______．
（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状．这说明两个力必须满足作用在同一__________上，物体才能平衡．
【答案】（1）匀速直线运动；（2）可能乙变滑动摩擦力为滚动摩擦力，减小摩擦力的影响；（3）直线。
【解析】（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）甲图中木块静止时，左右两盘总重不一定相等，因为木块和桌面之间可能有摩擦力的作用；乙装置更合理，物体与桌面的摩擦由滑动摩擦变为更小的滚动摩擦，减小摩擦对实验的影响；
（3）用手将木块扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，木块将无法在这个位置平衡，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，说明两个力必须满足两个力在一条直线上。
题型四：合力和分力
同一直线上合力的大小：方向相同时相加，方向相反时相减，方向始终与较大的力的方向相同。
【典例9】一个物体同时受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（ ）。
A．2NB．5NC．7ND．9N
【答案】C。
【解析】作用在同一个物体、同一直线上的两个力， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ；当两个力的方向相反时，合力为 SKIPIF 1 < 0
当两个力的方向相同时，合力为 SKIPIF 1 < 0
因此合力有两种情况，可能是1N，也可能是7N。
故选C。
【中考帮】
考点一：平衡力和平衡状态
【典例10】（2022·安徽省）图示为小张测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，则（ ）。
A. F2与G是一对平衡力B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2一对相互作用力D. F1与G是一对相互作用力
【答案】C。
【解析】A．他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，方向都是向下的，故并不是平衡力，故A不符合题意；
BC．静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，是两个物体间的作用力，互为施力物体，互为受力物体，两个力的大小相等，方向相反，故是一对相互作用力，故B不符合题意；C符合题意；
D．静止时体重计对他的支持力为F1，他受到的重力为G，是同一个物体受到的两个力，两个力的大小相等，方向相反，故是一对平衡力，故D不符合题意。故选C。
中考考题要求同学们能理解平衡力的概念，能从物理学的视角认识生活中的物理现象，这是物理核心素养的物理观念的体现。
考点二：探究二力平衡的条件
【典例11】（2022·江西省）疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示
（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；
（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾农架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；
（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶，再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；
（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；
（4）更换小卡片，重新组装，如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。
请将表格中①的内容补充到横线上：①______；
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小______，方向相反，并作用在______上；
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的______的作用，它类似于简单机械中的______；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一对平衡力。
【答案】① 否；②相等；③同一条直线；④方向；⑤定滑轮；⑥重；⑦支持。
【解析】[1]由实验步骤（4）可知，此时两绳子对小卡片的拉力不在同一条直线上，故可知表格中①的内容应填否。
[2][3]由表中数据可知，只有实验步骤（2）中小卡片才能保持静止，故可知二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。
（1）[4][5]由图中可知，晾衣架将变绳子对小卡片水平方向的拉力变成了竖直方向上，所以晾衣架起到了改变拉力的方向的作用，故可知它类似与简单机械中的定滑轮。
（2）[6][7]由受力分析可知，静止在水平桌面上的剪刀，受到向下的重力和向上的桌面的支持力，剪刀在这两个力的作用下处于受力平衡状态，故这两个力是一对平衡力。
中考考题要求同学们能灵活选用合适的实验器材制订有新意的科学探究方案，能分析现象发现规律，并能交流和评估实验探究的过程，这是物理核心素养的科学探究的体现。
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1．关于运动和力，下列说法中正确的是（ ）。
A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推为小于课桌受到的摩擦力；
B．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的；
C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态；
D．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用
【答案】B。
【解析】A．桌子没动，即为静止状态，即平衡状态，所以在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对是平衡力。根据二力平衡的条件知道，这两个力是相等的，而不是推力小于摩擦力，故A错误；
B．当茶杯放在水平桌面上时，由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力，使茶杯底部发生微小的弹性形变，从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力，即茶杯对桌面的压力，故B正确；
C．由牛顿第一定律知道，物体不受力时可能静止，也可能做匀速直线运动，故C错误；
D．泼水时，杯子和水是运动的，当杯子受力停止运动时，水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出，惯性不是力，不能说是受到，故D错误。
故选B。
2．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（ ）。
A．两个力的合力一定大于任何一个分力；
B．合力的大小一定小于较大的那个分力；
C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法；
D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一
【答案】D。
【解析】AB．同一直线上的两个力的方向相同时，合力大于任何一个分力；两个力的方向相反时，合力小于任何一个分力，合力方向与大的分力方向一致。故AB错误；
C．探究合力的效果与几个分力的效果相同，采用的是等效替代法，故C错误；
D．两个大小和方向都确定后，这两个力的合力唯一，分力不变时，合力方向、大小不再变化，故D正确。
故选D。
3．以下各图是每0.1s拍摄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．
【答案】B。
【解析】A．图中小球运动方向改变，受非平衡力作用，故A不符合题意；
B．图中物体相等时间间隔内通过的距离相等，做匀速直线运动，受平衡力作用，故B符合题意；
CD．图中物体相等时间间隔内通过的距离不相等，做变速直线运动，受非平衡力作用，故CD不符合题意。
故选B。
4．如图所示，小球在AB之间摆动，O为最低点，C为OB之间一点，不计空气阻力，关于小球的下列说法中正确的是（ ）。
A．小球到达B点时，如果所有外力全部消失，小球将静止；
B．小球向右摆动到C点时，受到重力、绳子拉力和向右上方的动力；
C．小球在O点时受到的重力和绳子拉力是一对平衡力；
D．小球所受的绳子拉力是由于小球发生弹性形变产生的
【答案】A。
【解析】A．根据牛顿第一定律，一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。小球到达B点时，此时的速度为0，如果所有外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将静止，故A正确；
B．小球向右摆动到C点时，受到两个力的作用：竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力，故B错误；
C．小球在O点时做圆周运动，运动方向发生改变改变，处于非平衡状态，故受到的重力和拉力不是一对平衡力，故C错误；
D．弹力是物体发生形变后，在恢复原状的过程中对与其接触的物体所产生的力，球所受的绳子拉力是由于绳子发生弹性形变产生的，故D错误。
故选A。
5．如图一个杯子静止在水平桌面上，以下说法正确的是（ ）。
A．杯子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力；
B．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力；
C．桌面对杯子的支持力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力；
D．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】A．杯子受到的重力和地面对桌子的支持力，不是作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，故A错误；
B．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力，方向相同，因此不是一对相互作用力，故B错误；
C．桌面对杯子的支持力和杯子对桌面的压力，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C正确；
D．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力，方向相同，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
6．在匀速直线运动的高铁上，竖直向上抛出一小球，小球飞行时处于______状态 （选填“平衡”或“非平衡”），空中的小球受到______个力 （忽空气阻力），小球将落在的______。（选填编号：A．抛出点B．抛出点前方C．抛出点后方）
【答案】非平衡；1；A。
【解析】[1][2]忽空气阻力，小球到达最高点时，小球只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，此时处于非平衡状态。
[3]匀速直线运动的高铁处于平衡状态，小球抛出后，小球在水平方向上不受力，由于小球具有惯性，会依然保持和车一样的运动速度，所以小球落回抛出点，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
7．小恒同学用饮料瓶制作了一个“水火箭”，先往火箭里倒入适量的水，然后再打入一定量的气体。发射时，水会向下喷出，同时火箭冲向天空，如图所示。这个现象说明物体间力的作用是______；火箭在加速上升过程中处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。
【答案】相互的；非平衡。
【解析】[1]发射时，水会向下喷出，水对火箭产生一个向上的反作用力使火箭冲向天空，说明物体之间力的作用是相互的。
[2]火箭加速升空，运动状态不断发生变化，处于非平衡状态。
8．如图所示，木块A与平板小车一起在水平桌面上静止，当小车突然向左运动时，木块由于______会在小车的平板上向______（选填“左”或“右”）滑行，画出木块滑行过程中受力的示意图。______
【答案】惯性；右；如图。
【解析】[1][2]木块A与平板小车一起在水平桌面上静止，当小车突然向左运动时，由于惯性木块保持原来的静止状态，木块相对于平板小车向右滑动。
[3]在水平方向上受摩擦力的作用，方向向左，在竖直方向上，木块受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力，如图所示：
二、综合练（能力提升）
9.（2022·江苏连云港）关于力和运动，下列说法正确的是（ ）。
A. 物体受到力的作用时运动状态一定改变；
B. 在平衡力作用下物体一定处于静止状态；
C. 手拉长橡皮筋，说明力可以使物体发生形变；
D. 绕操场匀速转动的玩具电动车处于平衡状态
【答案】C。
【解析】A．当物体受到非平衡力时，运动状态一定改变；当物体受到平衡力时，物体处于平衡状态，运动状态不变，故A错误；
B．当物体受到平衡力时，物体处于平衡状态，物体将处于静止或者保持匀速直线运动状态，故B错误；
C．手拉长橡皮筋，橡皮筋长度被拉长，说明力可以使物体发生形变，故C正确；
D．绕操场匀速转动的玩具电动车，虽然速度大小不变，但运动方向发生了改变，物体的运动状态发生了改变，故电动车不处于平衡状态，故D错误。故选C。
10.（2022·重庆A）如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（ ）。
A. 谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用；
B. 苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用；
C. 武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态；
D. 柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，王诗玥相对于柳鑫宇是运动的
【答案】C。
【解析】A．惯性不是力，“受到惯性的作用”这一说法错误，故A错误；
B．他上升到最高点时，只受到重力的作用，不是受平衡力，故B错误；
C．武大靖蹬地加速通过弯道，速度的大小和方向均改变，运动状态发生改变，是由于受到了力的作用，改变了他的运动状态，故C正确；
D．柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，他们之间的相对位置不变，故王诗玥相对于柳鑫宇是静止的，故D错误。故选C。
11.（2022·浙江宁波）“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱（含箱内物体）受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2？你的判断是（ ）。
A. F1可能，F2不可能B. F1不可能，F2可能
C. F1和F2都可能D. F1和F2都不可能
【答案】B。
【解析】由图乙知，F1的方向是竖直向上的，而重力是竖直向下的，若行李箱受到F1的作用，则它合力是竖直方向的，在水平方向上所受的力的合力为0，行李箱不能沿水平方向移动，所以F1不可能。F2的方向是斜向上的，将其沿水平方向和竖直方向分解，竖直方向上的分力与重力是平衡力，则水平方向上的分力让行李箱沿水平方向移动，所以F2有可能。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
12.（2022·山东临沂）2022年2月6日，不服输、敢拼搏、懂团结的中国女足第9次捧起亚洲杯冠军奖杯（如图）。在比赛过程中（ ）。
A. 静止在水平草地上的足球只受重力；
B. 将足球踢飞说明力可以改变物体的形状；
C. 在空中运动到最高点的足球受力不平衡；
D. 草地上滚动的足球因不受力而逐渐停下
【答案】C。
【解析】A．静止在水平草地上的足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用，这两个力是一对平衡力，故A不符合题意；
B．脚对足球用力，足球被踢飞，是力改变了足球运动状态，故B不符合题意；
C．在空中运动到最高点的足球有水平方向的速度，不是处于静止或匀速运动状态，所受的力不是平衡力，故C符合题意；
D．草地上滚动的足球逐渐停下，是因为受到阻力的作用，阻力改变了足球的运动状态，所以最后停下，故D不符合题意。故选C。
13.（2022·湖南邵阳）2021年8月5日下午，中国小将全红婵在东京奥运会女子10米跳台决赛中夺冠。当她站在领奖台上领奖时，下列两个力为一对平衡力的是（ ）。
A. 她所受的重力和她对领奖台的压力；
B. 她所受的重力和领奖台对她的支持力；
C. 她对领奖台的压力和领奖台对她的支持力；
D. 她对领奖台的压力和领奖台受到的重力
【答案】B。
【解析】二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
A．全红婵所受的重力作用在全红婵身上，她对领奖台的压力作用在领奖台上，二力不是作用一个物体上，不满足二力平衡的条件，故A不符合题意；
B．全红婵所受的重力和领奖台对她的支持力都作用在全红婵身上，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，满足二力平衡的条件，故B符合题意；
C．全红婵对领奖台的压力作用在领奖台上，领奖台对她的支持力作用在全红婵身上，二力不是作用一个物体上，不满足二力平衡的条件，故C不符合题意；
D．全红婵对领奖台的压力作用在领奖台上，方向竖直向下，领奖台受到的重力作用在领奖台上，方向竖直向下，二力方向相同，不满足二力平衡的条件，故D不符合题意。故选B。
14.（2022·湖北黄冈市、孝感市、咸宁市）滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一、如图所示，一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动，则（ ）。
A. 小孩踏在滑板车上，滑板车不会发生形变；
B. 滑行过程中，相对于旁边树木，小孩是运动的；
C. 滑板车停下来时，它的惯性消失；
D. 静止时，地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力
【答案】B。
【解析】A．力可以改变物体的形状，小孩踏在滑板车上，对滑板有压力，会使滑板车产生形变，故A不符合题意；
B．滑行过程中，相对于旁边树木，小孩的位置在改变，所以相对于树木小孩是运动的，故B符合题意；
C．物体任何情况下都具有惯性，滑板车停下来时，它的惯性不会消失，故C不符合题意；
D．地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力作用在不同的物体上，所以不是平衡力，故D不符合题意。故选B。
15.（2022·四川乐山） 在平直的地面上有一辆小车匀速前进，下列说法正确的是（ ）。
A. 车对地面的压力和地面对车的支持力是一对平衡力；
B. 车受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力；
C. 车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力；
D. 地面对车的支持力和车受到的阻力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】一对平衡力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
A．车对地面的压力作用在地面上，地面对车的支持力作用在车上，两力没有作用在同一物体上，故车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力不是一对平衡力，故A错误；
B．垂直作用在物体表面上的力叫压力。车受到的重力与平直的地面受到的压力方向都是竖直向下，故车受到的重力与地面受到的压力不是一对相互作用力，故B错误；
C．车受到的重力和地面对车的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．平直的地面对车的支持力方向竖直向上，车受到的阻力沿水平方向，这两个力没有作用在同一直线上，故地面对车的支持力和车受到的阻力不是一对平衡力，故D错误。故选C。
三、培优练（挑战自我）
16.（2022·江苏苏州）三个相同的磁环a、b、c（质量均为m）套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. a对b的磁力和a的重力是平衡力B. b对c的磁力小于c对b的磁力
C. c受到b的磁力大小为2mgD. c对底座的压力大小为mg
【答案】C。
【解析】A．a对b的磁力和a的重力的方向相同，不是平衡力，故A错误；
B．b对c的磁力和c对b的磁力是相互作用力，两个力的大小相等，故B错误；
C．将a和b看成一个整体，ab处于静止状态，c对b的磁力和ab的总重力是平衡力，由二力平衡的条件可知c对b的磁力大小F=2mg
由力的作用相互性可知b对c的磁力大小和c对b的磁力大小相等，则c受到b的磁力大小为2mg，故C正确；
D．c对底座的压力大小等于c的重力和b对c的磁力大小之和，即F压=mg+2mg=3mg
故D错误。故选C。
17.（2022·恩施）如图所示，是小强参加劳动实践挑水时的场景，若扁担重10N，每只桶总重均为200N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（ ）。
A. 210NB. 410NC. 200ND. 400N
【答案】B。
【解析】扁担在水平方向保持静止，将扁担与桶作为一个整体进行受力分析，此时扁担受到肩的支持力与桶和扁担的总重力相等，即为 SKIPIF 1 < 0
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
18.（2022·泰州）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形，下列说法正确的是（ ）
A. 通过弯道过程中他处于平衡状态；
B. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力；
C. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力；
D. 图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力
【答案】D。
【解析】A．通过弯道过程中，他的运动状态发生改变，他不处于平衡状态，故A错误；
B．站立时，他受到的重力和他对冰面的压力两个力的方向相同，故不是相互作用力，故B错误；
C．站立时他受到的重力和他对冰面的压力这两个力的方向相同，故不是平衡力，故C错误；
D．图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力，这两个力大小相等，方向相反，施力物体和受力物体互为彼此，同时产生，同时消失，故是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
19.（2022·枣庄）在2022年北京冬季奥运会上，某运动员参加短道速滑比赛。下列对比赛时的说法正确的是（ ）。
A. 发令枪响前，运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力；
B. 发令枪响后，运动员用力向后蹬来获得向前的动力，是因为物体间力的作用是相互的；
C. 运动员在经过弯道时不再用力向后蹬，此时运动状态不发生改变；
D. 冲线后，运动员停止用力仍能滑行很远，是因为运动员不受阻力
【答案】B。
【解析】A．平衡力是作用在同一个物体上的两个力，而运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力有两个受力物体，故A错误；
B．发令枪响后，运动员用力向后蹬来获得向前的动力，利用的是地面对运动员的反作用力，故B正确；
C．运动员在经过弯道时运动方向发生了变化，所以运动状态发生了改变，故C错误；
D．运动员停止用力仍能滑行很远，是运动员具有惯性，会保持向前的运动状态，故D错误。
故选B。
20．（2021·湖南衡阳市）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 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 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___________不相等，则这两个力不平衡。
（2）按住塑料块，把跨过 SKIPIF 1 < 0 轮的细线移到 SKIPIF 1 < 0 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 SKIPIF 1 < 0 轮的细线移到 SKIPIF 1 < 0 轮上，把塑料块转过 SKIPIF 1 < 0 ，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___________，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___________。
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
【答案】大小；不在同一直线上；C。
【解析】（1）[1]由图甲知道，作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力，方向相反，由于大小不相等，物体不能处于平衡态，所以，这两个力不平衡。
（2）[2]由图乙、丙知道，两个大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力作用下，物体不能处于平衡态，即这两个力不是平衡力。
（3）[3]两图相比知道，甲图可减小摩擦力对实验的影响，故选C。
实例
图示
受力情况
状态
悬挂的吊灯
受竖直向下的重力G和吊绳对它的竖直向上的拉力F拉
静止
放在水平面上的茶杯
受竖直向下的重力G和桌面对它的支持力F
匀速直线运动的汽车
受竖直向下的重力G、路面对它竖直向上的支持力N、向前的牵引力和向后的阻力
匀速直线运动
空中匀速直线飞行的飞机
受竖直向下的重力、竖直向上的升力、向前的推力和向后阻力
★特别提醒
1.物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。
2.若物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体不受力或受平衡力的作用，如搬而未起、推而不动时，物体受力情况随发生改变，但仍处于静止状态，其受力仍然平衡。
★特别提醒
速度为零≠静止
物体静止时速度为零，但物体速度为零时并不一定静止。如竖直上抛达到最高点的物体在最高点时速度为零，但不能保持，故在最高点时物体不是处于静止状态。
提出问题
二力平衡的条件是什么？
设计实验
实验时，让小车在水平方向上只受到两个力F1和F2的作用，我们从力的大小、方向去探究在水平方向上F1和F2满足什么关系时，小车可以保持平衡，最后再验证二力平衡时需要作用在同一物体上这一条件。
实验器材
滑轮两个、砝码若干（选最大的）、两个相同托盘（为了使两边拉力相等）、小车、细绳、光滑桌面（阻力小，以减小阻力对实验的影响）等。
实验步骤
（1）将细绳分别系于小车的两个挂钩上且保持两根细绳在一条直线上（图甲），在两个托盘中放入砝码，第一次左盘中砝码质量大，即F1>F2，观察小车的运动情况；第二次左右两盘中砝码质量相等，即F1=F2，观察小车运动情况；第三次左盘中砝码质量小，即F1（2）如图乙所示，在两个托盘中各放一个质量相等的砝码，将小车旋转一定角度，使两个拉力不在一条直线上，观察到小车会发生转动，最终直到F1和F2在同一条直线上时静止下来；
（3）如图丙所示，把两个托盘上的细绳都系于一个挂钩上，两盘中的砝码质量相等，让两个托盘都向左拉小车时，会发现小车向左运动。
（4）如图丁所示，将两个相同的小车用细绳连接，分别系住一个托盘，保证两侧拉力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，剪断连接的细绳后观察到左边的小车向左运动，右边小车向右运动。
实验记录
两个力的大小（相等或不相等）
两个力的方向（相同或不相同）
两个力是否在同一直线上
是否作用在同一物体上
小车是否平衡
操作（1）
不相等
相反
是
是
否
相等
相反
是
是
是
操作（2）
相等
相反
否
是
否
操作（3）
相等
相同
是
是
否
操作（4）
相等
相反
是
否
否
分析与论证
当作用在同一小车上的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上时，小车处于平衡状态，当不满足其中任何一个条件时，小车都不能平衡
实验结论
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可简记为：“同体、等大、反向、共线”。
▲拓展培优
改进实验：用卡片探究二力平衡的条件
为了消除小车和桌面之间的摩擦给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于轻质小卡片（重力可以忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，来探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力。
辨析比较
平衡力和相互作用力
作用力和反作用力
相互平衡的两个力
示意图
相同点
大小
相等
相等
方向
相反，且在同一直线上
相反，且在同一直线上
区别
作用对象
分别作用在两个物体上
共同作用在同一物体上
作用时间
同时产生，同时消失
一个力消失，另一个力可以存在
力的作用效果
作用力和反作用力分别作用在不同物体上，一般产生不同的效果
两个力共同作用在同一物体上，使物体保持平衡
教材深挖
1.当几个力同时作用在同一物体上，不能使物体保持静止或匀速直线运动状态，则说明这几个力的作用效果不可相互抵消，我们就说这几个力是非平衡力。
2.当物体受非平衡力作用时，其运动状态是变化的，有的由静止到动，有的由动到静止，有的由快变慢，有的由慢变快，还有的改变运动方向做曲线运动。
受力情况
运动状态
物体不受力时
静止或做匀速直线运动
物体受力时
受平衡力
静止或做匀速直线运动
受非平衡力
运动状态改变：从静止到运动、从运动到静止、速度变化、运动方向变化等
运动状态
受力情况
静止
受平衡力作用或不受力
匀速直线运动
受平衡力作用或不受力
运动状态改变
一定受到非平衡力作用
教材深挖
1.当作用在一个物体上的几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力。
2.同一直线上同方向二力的合力，大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。记作：F=F1+F2。
3.同一直线上相反方向的两个力的合力，大小等于两个力大小之差的绝对值，方向和较大的那个力的方向相同。记作F=|F1-F2|。
4.平衡力的合力为零。需注意的是，相互作用力是作用在两个物体上的，不能求合力。
实验步骤
小卡片所受二力情况
小卡片的运动状态是否改变
是否作用在同一物体上
大小
方向
是否作用在同一直线上
（1）
是
不等
相反
是
是
（2）
是
相等
相反
是
否
（3）
否
——
——
——
（4）
是
相等
相反
①
是
1.了解平衡状态和二力平衡概念；
2.理解二力平衡的条件；
3.会进行一条直线上的力的合成；
4.理解平衡力的概念。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、平衡力和平衡状态
1.实例分析
【分析归纳】如果物体受到几个力作用，但却保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡，或者说物体受到平衡力的作用，这是物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时，可能静止，也可能做匀速直线运动状态。
2.平衡力和平衡状态
（1）平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态。
（2）二力平衡：一个物体同时受到二个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力九彼此平衡，我们称之为二力平衡。
（3）平衡力：若物体在几个力作用下保持平衡状态，我们就把这几个力为平衡力。牛顿第一定律中“没有受到力的作用”，可以理解为“物体受到了平衡力”的作用。
3.物体受平衡力与物体不受力的区别
（1）从运动状态上看，受平衡力与不受力对物体的运动状态而言是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。
（2）从物体是否发生形变看，物体不受外力时，不发生形变；物体受平衡力时虽然运动状态不变，但会发生形变。
4.因牛顿第一定律中“物体在没有受到力的作用时”是一种理想状态，是不存在的，而物体不受力和受平衡力的作用效果是等同的，因此也可以把牛顿第一定律理解为“物体在没有受到外力或者受平衡力时，它会保持静止状态或匀速直线运动状态”。
【典例1】如图所示为2022年北京冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）。
A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中受到平衡力的作用；
B．短道速滑运动员在滑行过程中，若所有的外力消失，他将停止运动；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性的作用；
D．推出的冰球在水平冰面上滑行，冰球对冰面的压力是由于冰球的弹性形变产生的
【答案】D。
【解析】A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，其速度大小改变，运动状态改变，所以，受到的不是平衡力，故A错误；
B．运动员在滑行过程中，若一切外力都消失，由牛顿第一定律知道，运动员将做匀速直线运动，故B错误；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性，惯性不是力，所以不是受到惯性，故C错误；
D．冰球对冰面的压力是由于冰球发生形变，要恢复原状而对冰面产生的弹力，故D正确。
故选D。
知识点二、实验探究：二力平衡的条件
1.实验探究：二力平衡应具备的条件
【典例2】在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示。
(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，其原因是______。
(2)经过思考后，小明采用如图乙所示装置继续实验，该方案中由于_____，故小卡片的重力可以忽略不计。
(3)为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”，小明在图乙所示实验的基础上又分别进行了图丙、图丁所示操作，其中操作______（丙/丁/丙和丁都）是正确的。
(4)小明最后将小卡片用剪刀剪断（分为左右两半），这是为了验证______。
【答案】木块与桌面摩擦力的影响；卡片的重力远小于钩码的重力；丙；作用在不同物体上的两个力是否平衡。
【解析】(1)[1]实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，是因为物体还受其它力的影响，这个力是木块受到的桌面对它的摩擦力。
(2)[2]根据题意知道，图乙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。
(3)[3]为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片转过一定角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡，故丙正确。丁中虽然两个力不在同一条直线上，但没有控制两个力的方向相反，故丁错误。
(4)[4]将小卡片用剪刀剪断，使两个力作用在两个物体上，为了验证作用在不同物体上的两个力是否平衡。
2.判断二力是否平衡的方法
（1）概念辨析法：看两个力是否满足二力平衡的所有条件，是否作用在同一物体上，是否大小相等，是否方向相反，是否在同一直线上，满足以上条件的两个力彼此平衡。
（2）状态分析法：根据物体运动状态来判断。若物体只受两个力的作用，且处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力一定是平衡力。
【典例3】俗话说“马善被人骑”， 英国小狗弗里迪可能也明白这个道理。若马驮着小狗静立在水平草地上，小狗端坐于马背上，如图所示，以下描述正确的是（ ）。
A．马受到的支持力与小狗对马的压力是一对平衡力；
B．小狗受到的重力与马对小狗的支持力是一对相互作用力；
C．小狗受到的重力与小狗对马的压力大小相等；
D．马受到的重力与草地对马的支持力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上。
A．马受到的支持力大小等于马和小狗的重力之和，小狗对马的压力等于小狗的重力大小，二力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；
B．小狗受到的重力与马对小狗的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B错误；
C．小狗静止时处于平衡状态，受到的重力和马对小狗的支持力是一对平衡力，这两个力大小相等；而小狗对马的压力和马对小狗的支持力是一对相互作用力，小狗对马的压力大小等于马对小狗的支持力大小，所以小狗受到的重力与小狗对马的压力大小相等，故C正确；
D．草地对马的支持力等于马和小狗的重力之和，不等于马受到的重力大小，故D错误。
故选C。
知识点三、二力平衡条件的应用
1.确定力的大小和方向
根据二力平衡条件，如果知道了平衡力中一个力的大小、方向，就可确定另外一个力的大小和方向。
如图所示，为弹簧测力计测物重时的简化原理图。挂在弹簧测力计下的物块处于静止状态时，物块所受弹簧拉力和物块重力是一对平衡力，大小相等。若弹簧测力计显示的拉力为5N，则可知物块重力为5N。
2.根据物体受力情况判断物体运动状态
3.根据物体物体运动状态判断物体受力情况
【典例4】如图所示，各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计)，则下列说法中正确的是( )。
A．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为4N；
B．弹簧测力计的示数为0N，弹簧测力计受的合力为0N；
C．弹簧测力计的示数为8N，弹簧测力计受的合力为0N；
D．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为0N
【答案】D。
【解析】本题考查弹簧测力计的原理，弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端)，叫做固定端；
另一端与挂钩相连，叫做自由端。测量时，使固定端不动，拉力拉挂钩使弹簧伸长，拉力越大，弹簧伸长就越长，弹簧测力计的示数就越大，也就是说，弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。
而把弹簧测力计作为研究对象，在一对平衡力作用下，合力是零。答案：D。
【方法帮】
题型一：平衡力和平衡状态
【角度1】平衡状态
★易错警示
平衡状态包括静止和匀速直线运动两种状态。物体在弯曲轨道上做速度大小不变的运动时，速度方向在不断变化，物体的运动状态变化，物体受到非平衡力作用。
【典例5】一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，下列关于该汽车的说法正确的是（ ）。
A．运动状态不变，受力平衡B．运动状态不变，受力不平衡
C．运动状态改变，受力平衡D．运动状态改变，受力不平衡
【答案】D。
【解析】汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，运动的快慢虽然不变，但运动的方向在改变，即运动状态在改变，处于非平衡状态，受力不平衡。
故选D。
【角度2】平衡力和相互作用力
平衡力与相互作用力的相同点可简记为：“等大、反向、共线”，而平衡力“同体”，即平衡力作用在同一物体上时物体平衡；相互作用力“异体”，即相互作用力作用在相互作用的两个物体上，相互作用力的描述一般都带有A对B，B对A的特征。
【典例6】对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶，下列说法正确的是（ ）。
A．桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是相互作用力；
B．瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是平衡力；
C．瓶子正放与倒放时，对桌面的压力大小相等；
D．桌面对瓶子的支持力是由瓶子发生弹性形变而产生的
【答案】C。
【解析】A．桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误；
B．瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故B错误；
C．瓶子正放与倒放时，对桌面的压力相等，都等于瓶子的重力，故C正确；
D．桌面对瓶子的支持力是由桌面发生弹性形变而产生的，故D错误。
故选C。
题型二：二力平衡条件的应用
一对平衡力一定大小相等，方向相反，在同一条直线上，作用在同一物体上。
【典例7】如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为_____N，方向_____。
【答案】20；竖直向上。
【解析】物体受三个力，竖直向下的重力、竖直向上的推力和天花板对物体的压力，且三个力平衡，天花板对物体的压力为：F压=F−G=50N-30N=20N。物体间力的作用是相互的，因此天花板受到的压力大小为20N，方向竖直向上。
题型三：探究二力平衡的条件
【典例8】在探究“二力平衡的条件”的实验中，小燕同学采用的实验装置如图甲所示，小彤同学采用的实验装置如图乙所示．
（1）当图甲中木块处于静止状态或_____________状态时，它受到的力是平衡的．
（2）甲图中木块静止时，左右两盘总重_________相等（选填“可能”或“一定”），为了完成该实验，这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，理由是 _______．
（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状．这说明两个力必须满足作用在同一__________上，物体才能平衡．
【答案】（1）匀速直线运动；（2）可能乙变滑动摩擦力为滚动摩擦力，减小摩擦力的影响；（3）直线。
【解析】（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）甲图中木块静止时，左右两盘总重不一定相等，因为木块和桌面之间可能有摩擦力的作用；乙装置更合理，物体与桌面的摩擦由滑动摩擦变为更小的滚动摩擦，减小摩擦对实验的影响；
（3）用手将木块扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，木块将无法在这个位置平衡，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，说明两个力必须满足两个力在一条直线上。
题型四：合力和分力
同一直线上合力的大小：方向相同时相加，方向相反时相减，方向始终与较大的力的方向相同。
【典例9】一个物体同时受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（ ）。
A．2NB．5NC．7ND．9N
【答案】C。
【解析】作用在同一个物体、同一直线上的两个力， SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ；当两个力的方向相反时，合力为 SKIPIF 1 < 0
当两个力的方向相同时，合力为 SKIPIF 1 < 0
因此合力有两种情况，可能是1N，也可能是7N。
故选C。
【中考帮】
考点一：平衡力和平衡状态
【典例10】（2022·安徽省）图示为小张测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，则（ ）。
A. F2与G是一对平衡力B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2一对相互作用力D. F1与G是一对相互作用力
【答案】C。
【解析】A．他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，方向都是向下的，故并不是平衡力，故A不符合题意；
BC．静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，是两个物体间的作用力，互为施力物体，互为受力物体，两个力的大小相等，方向相反，故是一对相互作用力，故B不符合题意；C符合题意；
D．静止时体重计对他的支持力为F1，他受到的重力为G，是同一个物体受到的两个力，两个力的大小相等，方向相反，故是一对平衡力，故D不符合题意。故选C。
中考考题要求同学们能理解平衡力的概念，能从物理学的视角认识生活中的物理现象，这是物理核心素养的物理观念的体现。
考点二：探究二力平衡的条件
【典例11】（2022·江西省）疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示
（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；
（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾农架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；
（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶，再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；
（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；
（4）更换小卡片，重新组装，如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。
请将表格中①的内容补充到横线上：①______；
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小______，方向相反，并作用在______上；
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的______的作用，它类似于简单机械中的______；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一对平衡力。
【答案】① 否；②相等；③同一条直线；④方向；⑤定滑轮；⑥重；⑦支持。
【解析】[1]由实验步骤（4）可知，此时两绳子对小卡片的拉力不在同一条直线上，故可知表格中①的内容应填否。
[2][3]由表中数据可知，只有实验步骤（2）中小卡片才能保持静止，故可知二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。
（1）[4][5]由图中可知，晾衣架将变绳子对小卡片水平方向的拉力变成了竖直方向上，所以晾衣架起到了改变拉力的方向的作用，故可知它类似与简单机械中的定滑轮。
（2）[6][7]由受力分析可知，静止在水平桌面上的剪刀，受到向下的重力和向上的桌面的支持力，剪刀在这两个力的作用下处于受力平衡状态，故这两个力是一对平衡力。
中考考题要求同学们能灵活选用合适的实验器材制订有新意的科学探究方案，能分析现象发现规律，并能交流和评估实验探究的过程，这是物理核心素养的科学探究的体现。
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1．关于运动和力，下列说法中正确的是（ ）。
A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推为小于课桌受到的摩擦力；
B．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的；
C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态；
D．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用
【答案】B。
【解析】A．桌子没动，即为静止状态，即平衡状态，所以在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对是平衡力。根据二力平衡的条件知道，这两个力是相等的，而不是推力小于摩擦力，故A错误；
B．当茶杯放在水平桌面上时，由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力，使茶杯底部发生微小的弹性形变，从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力，即茶杯对桌面的压力，故B正确；
C．由牛顿第一定律知道，物体不受力时可能静止，也可能做匀速直线运动，故C错误；
D．泼水时，杯子和水是运动的，当杯子受力停止运动时，水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出，惯性不是力，不能说是受到，故D错误。
故选B。
2．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（ ）。
A．两个力的合力一定大于任何一个分力；
B．合力的大小一定小于较大的那个分力；
C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法；
D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一
【答案】D。
【解析】AB．同一直线上的两个力的方向相同时，合力大于任何一个分力；两个力的方向相反时，合力小于任何一个分力，合力方向与大的分力方向一致。故AB错误；
C．探究合力的效果与几个分力的效果相同，采用的是等效替代法，故C错误；
D．两个大小和方向都确定后，这两个力的合力唯一，分力不变时，合力方向、大小不再变化，故D正确。
故选D。
3．以下各图是每0.1s拍摄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．
【答案】B。
【解析】A．图中小球运动方向改变，受非平衡力作用，故A不符合题意；
B．图中物体相等时间间隔内通过的距离相等，做匀速直线运动，受平衡力作用，故B符合题意；
CD．图中物体相等时间间隔内通过的距离不相等，做变速直线运动，受非平衡力作用，故CD不符合题意。
故选B。
4．如图所示，小球在AB之间摆动，O为最低点，C为OB之间一点，不计空气阻力，关于小球的下列说法中正确的是（ ）。
A．小球到达B点时，如果所有外力全部消失，小球将静止；
B．小球向右摆动到C点时，受到重力、绳子拉力和向右上方的动力；
C．小球在O点时受到的重力和绳子拉力是一对平衡力；
D．小球所受的绳子拉力是由于小球发生弹性形变产生的
【答案】A。
【解析】A．根据牛顿第一定律，一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。小球到达B点时，此时的速度为0，如果所有外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将静止，故A正确；
B．小球向右摆动到C点时，受到两个力的作用：竖直向下的重力、沿绳子向上的拉力，故B错误；
C．小球在O点时做圆周运动，运动方向发生改变改变，处于非平衡状态，故受到的重力和拉力不是一对平衡力，故C错误；
D．弹力是物体发生形变后，在恢复原状的过程中对与其接触的物体所产生的力，球所受的绳子拉力是由于绳子发生弹性形变产生的，故D错误。
故选A。
5．如图一个杯子静止在水平桌面上，以下说法正确的是（ ）。
A．杯子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力；
B．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力；
C．桌面对杯子的支持力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力；
D．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】A．杯子受到的重力和地面对桌子的支持力，不是作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，故A错误；
B．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力，方向相同，因此不是一对相互作用力，故B错误；
C．桌面对杯子的支持力和杯子对桌面的压力，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C正确；
D．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力，方向相同，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
6．在匀速直线运动的高铁上，竖直向上抛出一小球，小球飞行时处于______状态 （选填“平衡”或“非平衡”），空中的小球受到______个力 （忽空气阻力），小球将落在的______。（选填编号：A．抛出点B．抛出点前方C．抛出点后方）
【答案】非平衡；1；A。
【解析】[1][2]忽空气阻力，小球到达最高点时，小球只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，此时处于非平衡状态。
[3]匀速直线运动的高铁处于平衡状态，小球抛出后，小球在水平方向上不受力，由于小球具有惯性，会依然保持和车一样的运动速度，所以小球落回抛出点，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
7．小恒同学用饮料瓶制作了一个“水火箭”，先往火箭里倒入适量的水，然后再打入一定量的气体。发射时，水会向下喷出，同时火箭冲向天空，如图所示。这个现象说明物体间力的作用是______；火箭在加速上升过程中处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。
【答案】相互的；非平衡。
【解析】[1]发射时，水会向下喷出，水对火箭产生一个向上的反作用力使火箭冲向天空，说明物体之间力的作用是相互的。
[2]火箭加速升空，运动状态不断发生变化，处于非平衡状态。
8．如图所示，木块A与平板小车一起在水平桌面上静止，当小车突然向左运动时，木块由于______会在小车的平板上向______（选填“左”或“右”）滑行，画出木块滑行过程中受力的示意图。______
【答案】惯性；右；如图。
【解析】[1][2]木块A与平板小车一起在水平桌面上静止，当小车突然向左运动时，由于惯性木块保持原来的静止状态，木块相对于平板小车向右滑动。
[3]在水平方向上受摩擦力的作用，方向向左，在竖直方向上，木块受重力G和支持力F的作用，并且这两个力是一对平衡力，如图所示：
二、综合练（能力提升）
9.（2022·江苏连云港）关于力和运动，下列说法正确的是（ ）。
A. 物体受到力的作用时运动状态一定改变；
B. 在平衡力作用下物体一定处于静止状态；
C. 手拉长橡皮筋，说明力可以使物体发生形变；
D. 绕操场匀速转动的玩具电动车处于平衡状态
【答案】C。
【解析】A．当物体受到非平衡力时，运动状态一定改变；当物体受到平衡力时，物体处于平衡状态，运动状态不变，故A错误；
B．当物体受到平衡力时，物体处于平衡状态，物体将处于静止或者保持匀速直线运动状态，故B错误；
C．手拉长橡皮筋，橡皮筋长度被拉长，说明力可以使物体发生形变，故C正确；
D．绕操场匀速转动的玩具电动车，虽然速度大小不变，但运动方向发生了改变，物体的运动状态发生了改变，故电动车不处于平衡状态，故D错误。故选C。
10.（2022·重庆A）如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（ ）。
A. 谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用；
B. 苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用；
C. 武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态；
D. 柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，王诗玥相对于柳鑫宇是运动的
【答案】C。
【解析】A．惯性不是力，“受到惯性的作用”这一说法错误，故A错误；
B．他上升到最高点时，只受到重力的作用，不是受平衡力，故B错误；
C．武大靖蹬地加速通过弯道，速度的大小和方向均改变，运动状态发生改变，是由于受到了力的作用，改变了他的运动状态，故C正确；
D．柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，他们之间的相对位置不变，故王诗玥相对于柳鑫宇是静止的，故D错误。故选C。
11.（2022·浙江宁波）“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱（含箱内物体）受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2？你的判断是（ ）。
A. F1可能，F2不可能B. F1不可能，F2可能
C. F1和F2都可能D. F1和F2都不可能
【答案】B。
【解析】由图乙知，F1的方向是竖直向上的，而重力是竖直向下的，若行李箱受到F1的作用，则它合力是竖直方向的，在水平方向上所受的力的合力为0，行李箱不能沿水平方向移动，所以F1不可能。F2的方向是斜向上的，将其沿水平方向和竖直方向分解，竖直方向上的分力与重力是平衡力，则水平方向上的分力让行李箱沿水平方向移动，所以F2有可能。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
12.（2022·山东临沂）2022年2月6日，不服输、敢拼搏、懂团结的中国女足第9次捧起亚洲杯冠军奖杯（如图）。在比赛过程中（ ）。
A. 静止在水平草地上的足球只受重力；
B. 将足球踢飞说明力可以改变物体的形状；
C. 在空中运动到最高点的足球受力不平衡；
D. 草地上滚动的足球因不受力而逐渐停下
【答案】C。
【解析】A．静止在水平草地上的足球受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用，这两个力是一对平衡力，故A不符合题意；
B．脚对足球用力，足球被踢飞，是力改变了足球运动状态，故B不符合题意；
C．在空中运动到最高点的足球有水平方向的速度，不是处于静止或匀速运动状态，所受的力不是平衡力，故C符合题意；
D．草地上滚动的足球逐渐停下，是因为受到阻力的作用，阻力改变了足球的运动状态，所以最后停下，故D不符合题意。故选C。
13.（2022·湖南邵阳）2021年8月5日下午，中国小将全红婵在东京奥运会女子10米跳台决赛中夺冠。当她站在领奖台上领奖时，下列两个力为一对平衡力的是（ ）。
A. 她所受的重力和她对领奖台的压力；
B. 她所受的重力和领奖台对她的支持力；
C. 她对领奖台的压力和领奖台对她的支持力；
D. 她对领奖台的压力和领奖台受到的重力
【答案】B。
【解析】二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
A．全红婵所受的重力作用在全红婵身上，她对领奖台的压力作用在领奖台上，二力不是作用一个物体上，不满足二力平衡的条件，故A不符合题意；
B．全红婵所受的重力和领奖台对她的支持力都作用在全红婵身上，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，满足二力平衡的条件，故B符合题意；
C．全红婵对领奖台的压力作用在领奖台上，领奖台对她的支持力作用在全红婵身上，二力不是作用一个物体上，不满足二力平衡的条件，故C不符合题意；
D．全红婵对领奖台的压力作用在领奖台上，方向竖直向下，领奖台受到的重力作用在领奖台上，方向竖直向下，二力方向相同，不满足二力平衡的条件，故D不符合题意。故选B。
14.（2022·湖北黄冈市、孝感市、咸宁市）滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一、如图所示，一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动，则（ ）。
A. 小孩踏在滑板车上，滑板车不会发生形变；
B. 滑行过程中，相对于旁边树木，小孩是运动的；
C. 滑板车停下来时，它的惯性消失；
D. 静止时，地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力
【答案】B。
【解析】A．力可以改变物体的形状，小孩踏在滑板车上，对滑板有压力，会使滑板车产生形变，故A不符合题意；
B．滑行过程中，相对于旁边树木，小孩的位置在改变，所以相对于树木小孩是运动的，故B符合题意；
C．物体任何情况下都具有惯性，滑板车停下来时，它的惯性不会消失，故C不符合题意；
D．地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力作用在不同的物体上，所以不是平衡力，故D不符合题意。故选B。
15.（2022·四川乐山） 在平直的地面上有一辆小车匀速前进，下列说法正确的是（ ）。
A. 车对地面的压力和地面对车的支持力是一对平衡力；
B. 车受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力；
C. 车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力；
D. 地面对车的支持力和车受到的阻力是一对平衡力
【答案】C。
【解析】一对平衡力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
A．车对地面的压力作用在地面上，地面对车的支持力作用在车上，两力没有作用在同一物体上，故车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力不是一对平衡力，故A错误；
B．垂直作用在物体表面上的力叫压力。车受到的重力与平直的地面受到的压力方向都是竖直向下，故车受到的重力与地面受到的压力不是一对相互作用力，故B错误；
C．车受到的重力和地面对车的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．平直的地面对车的支持力方向竖直向上，车受到的阻力沿水平方向，这两个力没有作用在同一直线上，故地面对车的支持力和车受到的阻力不是一对平衡力，故D错误。故选C。
三、培优练（挑战自我）
16.（2022·江苏苏州）三个相同的磁环a、b、c（质量均为m）套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A. a对b的磁力和a的重力是平衡力B. b对c的磁力小于c对b的磁力
C. c受到b的磁力大小为2mgD. c对底座的压力大小为mg
【答案】C。
【解析】A．a对b的磁力和a的重力的方向相同，不是平衡力，故A错误；
B．b对c的磁力和c对b的磁力是相互作用力，两个力的大小相等，故B错误；
C．将a和b看成一个整体，ab处于静止状态，c对b的磁力和ab的总重力是平衡力，由二力平衡的条件可知c对b的磁力大小F=2mg
由力的作用相互性可知b对c的磁力大小和c对b的磁力大小相等，则c受到b的磁力大小为2mg，故C正确；
D．c对底座的压力大小等于c的重力和b对c的磁力大小之和，即F压=mg+2mg=3mg
故D错误。故选C。
17.（2022·恩施）如图所示，是小强参加劳动实践挑水时的场景，若扁担重10N，每只桶总重均为200N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（ ）。
A. 210NB. 410NC. 200ND. 400N
【答案】B。
【解析】扁担在水平方向保持静止，将扁担与桶作为一个整体进行受力分析，此时扁担受到肩的支持力与桶和扁担的总重力相等，即为 SKIPIF 1 < 0
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
18.（2022·泰州）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形，下列说法正确的是（ ）
A. 通过弯道过程中他处于平衡状态；
B. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力；
C. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力；
D. 图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力
【答案】D。
【解析】A．通过弯道过程中，他的运动状态发生改变，他不处于平衡状态，故A错误；
B．站立时，他受到的重力和他对冰面的压力两个力的方向相同，故不是相互作用力，故B错误；
C．站立时他受到的重力和他对冰面的压力这两个力的方向相同，故不是平衡力，故C错误；
D．图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力，这两个力大小相等，方向相反，施力物体和受力物体互为彼此，同时产生，同时消失，故是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
19.（2022·枣庄）在2022年北京冬季奥运会上，某运动员参加短道速滑比赛。下列对比赛时的说法正确的是（ ）。
A. 发令枪响前，运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力；
B. 发令枪响后，运动员用力向后蹬来获得向前的动力，是因为物体间力的作用是相互的；
C. 运动员在经过弯道时不再用力向后蹬，此时运动状态不发生改变；
D. 冲线后，运动员停止用力仍能滑行很远，是因为运动员不受阻力
【答案】B。
【解析】A．平衡力是作用在同一个物体上的两个力，而运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力有两个受力物体，故A错误；
B．发令枪响后，运动员用力向后蹬来获得向前的动力，利用的是地面对运动员的反作用力，故B正确；
C．运动员在经过弯道时运动方向发生了变化，所以运动状态发生了改变，故C错误；
D．运动员停止用力仍能滑行很远，是运动员具有惯性，会保持向前的运动状态，故D错误。
故选B。
20．（2021·湖南衡阳市）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 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 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___________不相等，则这两个力不平衡。
（2）按住塑料块，把跨过 SKIPIF 1 < 0 轮的细线移到 SKIPIF 1 < 0 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 SKIPIF 1 < 0 轮的细线移到 SKIPIF 1 < 0 轮上，把塑料块转过 SKIPIF 1 < 0 ，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___________，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___________。
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
【答案】大小；不在同一直线上；C。
【解析】（1）[1]由图甲知道，作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力，方向相反，由于大小不相等，物体不能处于平衡态，所以，这两个力不平衡。
（2）[2]由图乙、丙知道，两个大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力作用下，物体不能处于平衡态，即这两个力不是平衡力。
（3）[3]两图相比知道，甲图可减小摩擦力对实验的影响，故选C。
实例
图示
受力情况
状态
悬挂的吊灯
受竖直向下的重力G和吊绳对它的竖直向上的拉力F拉
静止
放在水平面上的茶杯
受竖直向下的重力G和桌面对它的支持力F
匀速直线运动的汽车
受竖直向下的重力G、路面对它竖直向上的支持力N、向前的牵引力和向后的阻力
匀速直线运动
空中匀速直线飞行的飞机
受竖直向下的重力、竖直向上的升力、向前的推力和向后阻力
★特别提醒
1.物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。
2.若物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体不受力或受平衡力的作用，如搬而未起、推而不动时，物体受力情况随发生改变，但仍处于静止状态，其受力仍然平衡。
★特别提醒
速度为零≠静止
物体静止时速度为零，但物体速度为零时并不一定静止。如竖直上抛达到最高点的物体在最高点时速度为零，但不能保持，故在最高点时物体不是处于静止状态。
提出问题
二力平衡的条件是什么？
设计实验
实验时，让小车在水平方向上只受到两个力F1和F2的作用，我们从力的大小、方向去探究在水平方向上F1和F2满足什么关系时，小车可以保持平衡，最后再验证二力平衡时需要作用在同一物体上这一条件。
实验器材
滑轮两个、砝码若干（选最大的）、两个相同托盘（为了使两边拉力相等）、小车、细绳、光滑桌面（阻力小，以减小阻力对实验的影响）等。
实验步骤
（1）将细绳分别系于小车的两个挂钩上且保持两根细绳在一条直线上（图甲），在两个托盘中放入砝码，第一次左盘中砝码质量大，即F1>F2，观察小车的运动情况；第二次左右两盘中砝码质量相等，即F1=F2，观察小车运动情况；第三次左盘中砝码质量小，即F1
（3）如图丙所示，把两个托盘上的细绳都系于一个挂钩上，两盘中的砝码质量相等，让两个托盘都向左拉小车时，会发现小车向左运动。
（4）如图丁所示，将两个相同的小车用细绳连接，分别系住一个托盘，保证两侧拉力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，剪断连接的细绳后观察到左边的小车向左运动，右边小车向右运动。
实验记录
两个力的大小（相等或不相等）
两个力的方向（相同或不相同）
两个力是否在同一直线上
是否作用在同一物体上
小车是否平衡
操作（1）
不相等
相反
是
是
否
相等
相反
是
是
是
操作（2）
相等
相反
否
是
否
操作（3）
相等
相同
是
是
否
操作（4）
相等
相反
是
否
否
分析与论证
当作用在同一小车上的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上时，小车处于平衡状态，当不满足其中任何一个条件时，小车都不能平衡
实验结论
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可简记为：“同体、等大、反向、共线”。
▲拓展培优
改进实验：用卡片探究二力平衡的条件
为了消除小车和桌面之间的摩擦给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于轻质小卡片（重力可以忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，来探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力。
辨析比较
平衡力和相互作用力
作用力和反作用力
相互平衡的两个力
示意图
相同点
大小
相等
相等
方向
相反，且在同一直线上
相反，且在同一直线上
区别
作用对象
分别作用在两个物体上
共同作用在同一物体上
作用时间
同时产生，同时消失
一个力消失，另一个力可以存在
力的作用效果
作用力和反作用力分别作用在不同物体上，一般产生不同的效果
两个力共同作用在同一物体上，使物体保持平衡
教材深挖
1.当几个力同时作用在同一物体上，不能使物体保持静止或匀速直线运动状态，则说明这几个力的作用效果不可相互抵消，我们就说这几个力是非平衡力。
2.当物体受非平衡力作用时，其运动状态是变化的，有的由静止到动，有的由动到静止，有的由快变慢，有的由慢变快，还有的改变运动方向做曲线运动。
受力情况
运动状态
物体不受力时
静止或做匀速直线运动
物体受力时
受平衡力
静止或做匀速直线运动
受非平衡力
运动状态改变：从静止到运动、从运动到静止、速度变化、运动方向变化等
运动状态
受力情况
静止
受平衡力作用或不受力
匀速直线运动
受平衡力作用或不受力
运动状态改变
一定受到非平衡力作用
教材深挖
1.当作用在一个物体上的几个力的共同作用效果与一个力的作用效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力。
2.同一直线上同方向二力的合力，大小等于这两个力大小之和，方向与这两个力的方向相同。记作：F=F1+F2。
3.同一直线上相反方向的两个力的合力，大小等于两个力大小之差的绝对值，方向和较大的那个力的方向相同。记作F=|F1-F2|。
4.平衡力的合力为零。需注意的是，相互作用力是作用在两个物体上的，不能求合力。
实验步骤
小卡片所受二力情况
小卡片的运动状态是否改变
是否作用在同一物体上
大小
方向
是否作用在同一直线上
（1）
是
不等
相反
是
是
（2）
是
相等
相反
是
否
（3）
否
——
——
——
（4）
是
相等
相反
①
是
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