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8.1 二力平衡
一、物体的平衡
1. 下列物体中，正在受到平衡力作用的是（ ）
A．竖直向上抛出的橡皮 B．随观光电梯一起匀速上升的游客
C．沿光滑斜坡滚下的小球 D．正在匀速转向行驶的汽车
【答案】B
【详解】A．竖直向上抛出的橡皮，受到竖直向下空气阻力和重力，两个力方向相同，不是平衡力，
故A不符合题意；
B．随观光电梯一起匀速上升的游客做匀速直线运动，属于平衡状态，受平衡力的作用，故B符合
题意；
C．沿光滑斜坡滚下的小球，速度越来越大，不是平衡状态，故C不符合题意；
D．正在匀速转向行驶的汽车，运动方向发生改变，不属于平衡状态，不受平衡力的作用，故D
不符合题意。故选B。
2. 重5N的物体除重力外，仅受到竖直向上大小为5N的拉力作用。物体的运动状态不可能的是（
）
A． 勾速圆周运动 B．静止不动
z
C． 竖直向上匀速直线运动 D． 斜向上匀速直线运动
【答案】A
【详解】物体受到竖直向下的重力为5N，受到竖直向上的拉力为5N，二力大小相等、方向相反、
作用在一条直线上、且作用在一个物体上，是一对平衡力；物体受平衡力作用时保持静止或匀速直线
运动状态。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3. 竖直向上抛出一小球，小球达到最高点时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，
若小球达到最高点时所受力全部消失，则小球将 。斜向上抛出一小球，小球达到最高点时
处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，则小球将
做 。
【答案】 非平衡 静止 非平衡 匀速直线运动
【详解】竖直向上抛出一小球，小球达到最高点时速度为零，此时小球只受重力的作用，所以在
最高点时小球处于非平衡状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球
将保持静止。
斜向上抛出一小球，小球达到最高点的瞬间，忽略空气阻力，小球只受重力的作用，所以在最高
点时小球处于非平衡状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，因小球在水平方向上速度不为零，
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司所以根据牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动。
4. 作图题：（1）如图是一形状不规则薄形物体，其重心在O处，请在物体的O点画出物体静止
时所受的重力和拉力的示意图。
【答案】见右图。
【详解】物体受到竖直向下的重力和竖直向上沿绳的拉力，因为物体处于静止状态，故拉力与重
力是一对平衡力，拉力大小等于重力大小，两力的线段长度相等，如图所示。
（2）某科技兴趣小组在探究二力平衡条件时，用钩码让菱形轻质泡沫板（重力不计）保持静止状
态。请在图中画出菱形轻质泡沫板的受力示意图（重心O已标出）。
【答案】见右图。
【解析】由题可知，菱形轻质泡沫板的重力不计。菱形轻质泡沫板在左右拉力的作用下保持静止，
可知两边的拉力大小相等，并且两个力的方向在同一直线上，如图所示。
二、二力平衡的条件 z
5. 如图所示为探究二力平衡条件的实验装置，关于这个实验的说法错误的是（ ）
A．为了减小摩擦应选用尽量光滑的水平桌面
B．调整两边钩码数量可以改变力的大小
C．将小车扭转一个角度是为了改变力的作用线的位置
D．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车
【答案】D
【详解】A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响。故A正
确，不符合题意。
B．调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大小关系。
故B正确，不符合题意。
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司C．将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，探究二力平衡时两个力是否在同一直线
上。故C正确，不符合题意。
D．质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大。故D错误，符合
题意。
故选 D。
6．在探究二力平衡条件的实验中，同学们设计了甲、乙两种方案。方案甲：将系于小卡片（重力
可忽略不计）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；方案乙：将木块放
在水平桌面上，两边分别系着跨过定滑轮的细线，在细线的两端挂上钩码。同学们讨论后认为甲方案
优干乙方案。其主要原因是（ ）
A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小卡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
【答案】A
【详解】小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果
（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块仍保持平衡）；而小华的实验方案则
减少了摩擦力对实验结果的影响。BCD的描述都不是主要原因，A正确，故选A。
7. 如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景；
z
（1）小明将系于小纸卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码。使作用在
小卡片上的两个拉力方向 （选填“相同”或“相反”）；
（2）当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手时小卡片 （选填“能”或“不
能”）平衡；
（3）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了图乙所示的实验，同学们认为小明
的实验装置优于小华，其主要原因是 。
A．可减少摩擦力对实验的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小车在水平方向保持平衡 D．小卡片容易扭转
【答案】 相反 不能 A
【详解】（1）使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，一个滑轮使小卡片受到了向左的拉力，另
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司外一个滑轮使小卡片受到向右的拉力。
（2）当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，两个力不在同一条直线上，松手时小卡片立刻旋
转，松手时小卡片不能平衡。
（3）如图乙所示，木板与桌面的摩擦力比较大，摩擦力属于水平方向上的力，在乙图实验中摩擦
力过大，会导致当两边的拉力不等时，木块也会处于静止状态，不利于实验，故小明的实验装置优于
小华，其主要原因是可减少摩擦力对实验的影响，A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
三、二力平衡条件的应用
8. 如图所示为小明用手端起杯子的情形，已知手此时的握力为30N，杯子和水的总重力为10N，
则手对杯子的摩擦力大小为 N，接着小明端起杯子喝掉了3N的水，然后继续用30N的力按图示
方式握住杯子，此时手对杯子的摩擦力大小为 N。
【答案】 10 7
【详解】杯子被握在手中，处于静止状态，在竖直方向上，杯子受到竖直向下的重力和竖直向上
的摩擦力作用，这两个力是一对平衡力，所以摩擦力的大小等于杯子和水总重力的大小，为10 N。
喝掉3N的水后，杯子和水的总重力变为了7N，增大手的握力，杯子仍处于静止状态，杯子受到
的摩擦力和此时的总重力是一对平衡力，故摩擦力的大小变为7 N。
9. 2022年2月8日，在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上，中国选手谷爱凌获得金牌。如
图所示，当她静止站立在水平领奖台上时，下列分析正确的是（ ）
z
A．领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是相互作用力
C．谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A．领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力（大小等于领奖台受到的重力和谷爱凌受
到的重力之和）大小不同，不是一对平衡力，故A错误；
BD．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力作用在同一物体上，是平衡力，不是相互作用
力，故B错误，故D正确；
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司C．谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力大小不同，不是相互作用力，故C错误；
故选D。
10. 为确定厚度均匀、形状不规则的平板状物体的重心位置，某同学将该物体上的A点悬挂在细线
上，用铅笔在物体上画出细线的延长线AB，如图甲所示。再将该物体上的C点悬挂在细线上，用铅笔
在物体上画出细线的延长线CD，CD和AB的交点为E，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当图甲中的物体静止时，细线对物体的拉力和物体的重力是一对相互作用力
B．当图甲中的物体静止时，细线对物体拉力的方向和物体所受重力的方向不在一条直线上
C．图乙中E点是物体的重心
D．若将图乙中该物体上的F点悬挂在细线上，细线的延长线不通过E点
【答案】C
【详解】AB．图甲中，物体受到细线的拉力和重力的作用，处于静止，所以拉力与重力是一对平
衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故AB错误；
C．图甲中，用细线在A点悬挂时，则物体的重心在AB上，图乙中，用细线在C点悬挂时，物体
的重心在CD上，而E点是AB与CD的相交点，则E点是物体的重心，故C正确；
D．细线悬挂在F点，则细线此时的延长线也通过物体的重心E点，故D错误。
z
故选C。
11．下列图分别是用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在不同运动状态下的照片，其中小球
受到平衡力作用的是（ ）
A B C D
【答案】C
【详解】平衡状态是指静止或匀速直线运动状态；
A．物体运动方向不断发生变化，所以受非平衡力，故 A不符合题意；
B．物体相同时间内的距离变短，说明运动的速度变小，因此受非平衡力，故B不符合题意；
C．物体相同时间内，路程相同，说明在做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力的作用，故C
符合题意；
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司D．物体下落过程中相同时间路程越来越大，说明做加速运动，处于非平衡状态，受非平衡力，故
D不符合题意。故选C。
12．用轻质的弹簧测力计测量一个钩码的重力，弹簧测力计与钩码均保持静止状态。钩码和弹簧
测力计的受力示意图，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．F 与 G 是一对相互作用力 B．F 与F 是一对平衡力
1 1 2
C．F 与F 是一对相互作用力 D．F 和F 是一对平衡力
1 3 2 3
【答案】D
【详解】AC．相互作用力是大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，且作用在同一直线
上的两个力。F 和G同时作用在弹簧测力计上，不是一对相互作用力，F 和F 方向相同，不是一对相
1 1 3
互作用力，故AC错误；
BD．平衡力是大小相等，方向相反，作用在同一物体上，且作用在同一直线上的两个力。F 和F
1 2
作用在不同物体上，不是一对平衡力，F 和F 两个力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，且作
2 3
用在同一直线上，是一对平衡力，故B错误，D正确。故选D。
13. 在找寻物体重心的过程中，我们学习了支撑法找重心。支撑法：找一个支点，把物体放在上面
不停移动直到物体在放开手时不会掉下来保持静止，那个支点所对的点就是重心。如图所示，左手手
z
指顶住扫帚的位置就是扫帚的重心。
已知扫帚的重力是10N，那么手指提供的支持力大小为 ；简述为什么手指顶住的地方就
是扫帚的重心 。
【答案】 10N 扫帚受力为重力和支持力
【详解】如图所示扫帚处于静止（平衡）状态，扫帚受到的重力和手指对扫帚的支持力是一对平
衡力，故支持力大小等于重力的大小为10N。
从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。左手手
指顶住扫帚的位置，处于水平位置平衡时，扫帚受到的重力和手指对扫帚的支持力是一对平衡力，支
持力通过中心，重力的作用点在重心，所以手指顶住的地方就是扫帚的重心。
14. 一辆模型小车在水平面上向右匀速行驶，其质量为50kg，在行驶过程中该车受到的阻力等于
车重的0.2倍。求：
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司（1）小车所受重力的大小；
（2）小车在行驶过程中受到的牵引力大小和方向。
【答案】（1）500N；（2）100N，向右。
【详解】（1）小车所受重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N
（2）小车在水平面上向右匀速行驶，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，方向相反，
阻力的方向向左，则牵引力的方向为向右，大小为
F =F =0.2G=0.2×500N=100N
牵引 f
答：（1）小车所受重力的大小为500N；
（2）小车在行驶过程中受到的牵引力大小为100N，方向向右。
15. 在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并
挂上钩码。
（1）在探究“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于 或者 状态进行研究。
（2）实验中选择小卡片的目的是 （填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力；
（3）探究两个力的 关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数。
（4）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作： （填“向下拉”或“旋
转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。
（5）结论：作用在一个物体上的两个力，如果大小 ，方向 ，且作用在上 ，则
这二力平衡。
z
【答案】（1）静止，匀速直线；（2）不考虑；（3）大小；（4）旋转；（5）相等，相反，同一
条直线
【详解】（1）静止或匀速直线运动为平衡状态，在探究“探究二力平衡的条件”实验中，应保持
物体处于静止或匀速直线运动状态进行研究。
（2）小卡片的质量很小，重力可以忽略不计，实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
（3）卡片两边受到的拉力大小等于钩码个数，探究两个力的大小关系时，应该观察细线两端所挂
钩码的个数。
（4）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：旋转小卡片，保证拉力大小不变，
方向相反的基础上，使卡片两边受到的拉力作用不在同一直线上，松手后观察小卡片是否平衡。
（5）由实验可得结论：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，且作用在上同一
直线，则这二力平衡。
16．（2024·天津·中考真题）在如图所示的实验情景中，小钢球受到平衡力作用的是（ ）
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司A．沿斜面滚下的钢球 B．静止在金属片上的钢球
C．在水中下沉的钢球 D．在空中自由下落的钢球
【答案】B
【详解】A．沿斜面滚下的钢球，速度越来越大，运动状态不断改变，不受平衡力作用，故A不
符合题意；
B．静止在金属片上的钢球，处于平衡状态，受平衡力作用，故B符合题意；
C．水中下沉的钢球，速度越来越快，运动状态改变，不受平衡力作用，故C不符题意；
D．在空中自由下落的钢球，速度越来越快，运动状态不断改变，不受平衡力作用，故D不符合
题意。
故选B。
17．（2024·四川内江·中考真题）质量为0.4kg的电灯悬挂在电线上静止不动，g=10N/kg，下列说
法中正确的是（ ）
A．电灯受到的重力为4N
B．电灯受到的重力的施力物体是绳子
z
C．电灯受到的重力和电线对电灯的拉力大小不相等
D．电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A．电灯受到的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
故A正确；
B．重力的施力物体是地球，电灯受到的重力的施力物体是地球，故B错误；
C．电灯受重力和电线对电灯的拉力而处于平衡，是一对平衡力，大小相等，故C错误；
D．电灯受到的重力作用点在电灯，电灯对电线的拉力作用在电线，两力没有作用在同一物体上，
则不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
18. （2024·江苏盐城·中考真题）下列情形中，松手后纸片还能保持平衡的是（ ）
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【答案】A
【详解】A．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，纸片两端受到的两个力的大
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，是一对平衡力，纸片能保持平衡状
态，故A符合题意；
B．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个和一个质量相等的钩码，纸片两端受到的两个力的大小
不相等，即两个力的大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力，纸片不能
保持平衡状态，故B不符合题意；
C．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，但纸片扭转一个角度，纸片两端受到
的两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一条直线上，不是一对平衡力，纸片不能保持平衡
状态，，故C不符合题意；
D．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，但纸片两端受到的两个力的大小相等、
方向相反、但不是作用在同一条直线上，不是一对平衡力，纸片不能保持平衡状态，故D不符合题意。
故选A。
19. （2024·四川遂宁·中考真题）芳芳用如图所示的装置进行实验探究（不计弹簧测力计的重力）：
当水平向左的拉力 时，物体B水平向左匀速运动（B足够长），弹簧测力计示数为4N且保持
不变，此时物体A受到的摩擦力大小为 N，物体B对地面的摩擦力大小为 N。
【答案】 4 6
【详解】对物体A受力分析知，z 水平方向上受到向左的摩擦力和向右的弹簧的拉力，物体A保持
静止，则A受力平衡，即摩擦力的大小和弹簧的拉力大小相等，受到的摩擦力为4N。
力的作用是相互的，B对A的摩擦力水平向左，大小为4N，则物体A对物体B的摩擦力大小为
4N，方向水平向右，此时物体B水平向左匀速运动，水平方向上受到A对其向右的摩擦力、地面对其
向右的摩擦力和向左的拉力，根据力的平衡条件，地面对B的摩擦力为
力的作用是相互的，所以物体B对地面的摩擦力大小为6N。
20．（2024·甘肃白银·中考真题）“无人机”送快递是低空经济的一种重要形式．无人机起飞时，
吹向下方的风量增加，使无人机上升的力的施力物体是 ；若无人机下方用一根绳子悬挂快递，
不考虑空气阻力，则在无人机斜向右上方匀速直线飞行过程中，悬挂重物的绳子 （选填“会”
或“不会”）偏离竖直方向。
【答案】 空气 不会
【详解】无人机上升时向下吹风，无人机对空气的力向下，由于力的作用是相互的，则无人机受
到向上的空气的作用力，所以使无人机上升的力的施力物体是空气。
无人机斜向上做匀速直线运动时，下方的重物和无人机相对静止，则下方的重物同样做匀速直线
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司运动，可知重物处于平衡状态，受平衡力的作用，重物受重力和细线的拉力，由二力平衡可知，细线
的拉力和重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因重力的方向为竖直向下，可知细线不会偏
离竖直方向。
z
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