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第八章 力与运动
课时8.1 二力平衡
2025年课程标准 物理素养
1、理解二力平衡的概 物理观念：知道物体处于平衡状态那么它受到的力就是平衡力 。
念。 科学思维：会判断物体是否处于平衡状态、计算物体的质量等 。
2、掌握二力平衡的条 科学探究：通过实验探究二力平衡的条件，培养实验观察、数据分析和科学
件。 推理能力 。
3、能够运用二力平衡的 科学态度与责任：深入理解二力平衡的概念和条件，并学会运用这些知识解
知识解决实际问题。 决实际问题 。
知识点一、二力平衡的概念
1.二力平衡的概念：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；也可以这样理解：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。
特别提醒
二力平衡特点：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。
2、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。
特别提醒
（1）平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。
（2）物体收到平衡力的作用，那么物体就处于平衡状态。
3、作用力和反作用力与平衡力的异同点
一对作用力与反作用力 一对平衡力
大小 相等 相等
相
同 方向 相反 相反
点
是否共线 共线 共线
不 性质 一定相同 不一定相同
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学科网（北京）股份有限公司作用时间 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失
同
作用对象 不同（异体） 相同（同体
点
两个力在不同物体产生 两个力在同一物体上使物体达到
作用效果
不同效果，不能抵消 平衡的效果
特别提醒
（1）“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是：相互作用力作用在两个物体上，平衡
力作用在同一个物体上。因此，我们只需要看力的作用点，如果在一个物体上，那就是平
衡力，如果在两个物体上，就是相互作用力。
如图所示，当滑雪运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑行训练时，雪地对滑
雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是一对 （选填“平衡”或“相互作
用”）力，滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力 （选填“是”或
“不是”）一对平衡力。
知识点二、探究二力平衡的条件实验
1、实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究二力平衡的条件。
（2）实验原理：力能改变物体的运动状态。
（3）实验方法：控制变量法。
2、实验器材：小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
3、器材作用及图像
（1）小车：实验主体；
（2）棉线：连接小车与钩码；
（3）钩码：提供和改变对小车的拉力；
（4）滑轮：改变力的方向。
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学科网（北京）股份有限公司4、实验步骤
如图甲：
步骤①把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力，用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情
况
下保持运动状态不变；
步骤②用手按住小车，改变两端钩码数量，使两个拉力大小不等。然后松手，观察小车能
不能保持静止；
步骤③用手按住小车，让两端钩码数量相等，让两个力的方向相同，然后松手，观察小车
能不能保持静止；
步骤④用手按住小车，让两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，然后松手，观察小车
能不能保持静止；
步骤⑤用手按住小车，让两端钩码数量相等，再让拉力方向相反，且在同一条直线上，然
后松手，观察小车能不能保持静止。
如图乙：
步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开，观察小车能不能保持静止。
5、实验结论二力平衡的条件要求这两个力：（1）大小相等（等大）（2）方向相反（反
向）
（3）同一直线（共线）（4）同一物体（同体）
特别提醒
（1）选择小车（或卡片）而不选择木块的原因：减小摩擦力对实验造成的影响。
（2）选择光滑桌面的原因：减小摩擦力对实验造成的影响。
（3）选择轻质小卡片的原因：忽略卡片自身重力对实验造成的影响。
（4）平衡状态的选择：静止状态，原因是易操作，便于观察；（5）进行多次实验的目的：
得出普遍规律，避免偶然性。
如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
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学科网（北京）股份有限公司(1)小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角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 ，并通过调整钩码
个数来改变拉力的大小，。设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时，两力大小是否
；
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填
“能”或“不能”）平衡。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，接下
来的操作是： ；
(3)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
们认为小荣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。
知识点三、二力平衡条件的应用
1.二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用
在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意上面四个要点，
且这四个要点缺一不可。
特别提醒
（1）在平衡力作用下，原来处于静止状态的物体，依然处于静止状态，原来运动的物体，
一定以原来的速度做匀速直线运动。
（2）静止的物体只受两个力作用时，这两个力一定是平衡力；匀速直线运动的物体，如果
只受两个力作用，那么这两个力也一定是平衡力。
老师带领学生用塑料瓶制作水火箭，舱体主要由饮料瓶衔接而成，把水注入
“动力舱”，加入高压，在反冲力的作用下，“水火箭”即能快速升空。如图是水火
箭发射升空时的情景，水火箭升空时，根据物体间力的作用 的，使水火箭
获得上升的推力，该力的施力物体是 （选填“空气”或“喷出的水”），
水火箭在加速上升过程中处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
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学科网（北京）股份有限公司问题一：二力平衡的概念
【角度1】平衡状态的判断
【典例1】平直公路上有一辆公交车，图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是在
该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景，车向右行驶，以下判断正确的是（
）
A．乙图中，车此时一定处于静止状态
B．乙图中，车此时一定处于匀速直线状态
C．丁图中，拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D．丁图中，车此时可能在刹车礼让行人
判断方法：静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态；物体受到的力平衡时，物体处于
平衡状态。
【变式1-1】下列情景中，物体处于平衡状态的是（ ）
A． 匀速转动的橡皮
B． 自由下落的苹果
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学科网（北京）股份有限公司C． 百米冲刺的同学
D． 匀速直线下降的跳伞者
【变式1-2】下列情形中，物体运动状态发生改变的是（ ）
A．绕日公转的地球
B．悬停在100m高空的大疆无人机
C．匀速下落的雨滴
D．平直气垫导轨上匀速运动的滑块
问题二：探究二力平衡的条件实验
【角度1】探究二力平衡的条件实验
【典例1】在探究“二力平衡的条件”的实验中：
(1)测量钩码重力大小的工具是 ，实验装置如图甲所示。实验目的是探究
小车在水平方向上所受两个拉力F 、F 的关系。实验中，通过调整 来改
1 2
变F 和F 的大小，实验中，当F 大于F 时，小车仍保持静止，因此得出结论：二力
1 2 1 2
平衡时，两个力的大小不一定相等，你认为这样的结论 （选填“可靠”或
“不可靠”）；除了拉力外，在水平方向上小车还受 力。
(2)同组的同学建议用图乙装置进行实验，与甲图比较这样做的目的主要是为了
。乙图中轻质卡片其实真正受到 （选填“1”、“2”或“3”）个力的作用，但由
于卡片的重力远小于所受的拉力，可以不考虑小卡片的重力对实验的影响；
(3)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片 （选填
“能”或“不能”）平衡，这是为了探究二力平衡时的两个力一定 ；
(4)小明同学也对该实验进行了探究，但他在左右支架上装配两个定滑轮时没有安装成
相同高度，如图丙所示，你认为 （选填“能”或“不能”）用小明的装置进行
实验。
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学科网（北京）股份有限公司实验操作要点及注意事项
（1）选择小车（或卡片）而不选择木块的原因：减小摩擦力对实验造成的影响。
（2）选择光滑桌面的原因：减小摩擦力对实验造成的影响。
（3）选择轻质小卡片的原因：忽略卡片自身重力对实验造成的影响。
（4）平衡状态的选择：静止状态，原因是易操作，便于观察。
（5）进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性。
【变式1-1】在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来
实现探究目的。如图所示是可供选择的两种探究方案。
(1)甲图中把小车放在较 （选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，对实
验结论的得出更有利；
(2)甲图中向两吊盘中加砝码，当两盘中的砝码质量 （选填“相等”或“不
相等”）时，小车静止；
(3)甲图中探究活动中还要求将小车转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是用于
探究不在 上的两个力对物体平衡的影响；
(4)对比甲、乙两方案的探究过程，乙方案对实验影响小一些，因为小卡片的
可以忽略不计，它只受两个拉力的作用。
【变式1-2】小明同学在生活中发现物体受两个力作用时，满足某些条件时便会处于平衡
状态，因此他便设计了“探究二力平衡的条件”的实验。
(1)如图甲所示，将系于小卡片两对角的线分别跨过左、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 ，并通过调整 来改变拉力
的大小；
(2)当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，观察松手的瞬间小卡片能否保持平衡。
此实验步骤可探究 的两个力是否平衡；
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学科网（北京）股份有限公司(3)为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一个物体上，操作方法是 ，观察小
卡片能否平衡；
(4)对比如图乙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置可减小 对实验的影响。
问题三：二力平衡条件的应用
【角度1】二力平衡条件的应用
【典例1】如图，小枫杨同学参加学校运动会正在扔铅球（不计空气阻力），铅球被扔出
去后还能向前飞行，是因为铅球具有 ，当铅球抛掷到最高点时候，铅球
处于 （选填“平衡”、“非平衡”）状态。假如在最高点，所有力突然
消失，接下来小球会 （选填“保持静止”、“匀速直线运动”）。
物体在不受力或受平衡力时，将保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态．物体在
受非平衡力作用时，其运动状态一定改变。
【变式1-1】在2023年某市体考排球垫球项目考试中，小红将排球向上垫起，如图所示，
排球离开手臂后由于 继续向上运动；到达最高点时，排球 （选填
“是”或“不是”）处于平衡状态；到达最高点后球又会向下落，这是由于排球受到
力的作用。
【变式1-2】短道速滑的接力与田径比赛的接力不同，运动员只需要在到达接力地点的时
候推送下一个队友出发就是完成了接力。如图所示，“接棒”的运动员甲在“交棒”
的运动员乙前面滑行，当追上时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前滑行，这
说明了力能 ；乙由于 ，不蹬冰也能继续向前滑行；此后乙的速度逐
渐减小，是因为受到 的作用。
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学科网（北京）股份有限公司【基础强化】
1．如图所示，今年冬天我国遭遇冰冻天气。为确保输电安全，工作人员在无人机下方，通
过细绳悬挂一根除冰棒，组成“除冰系统”，去撞击输电线，可以让电线上的冰雪迅速
掉落。当“除冰系统”在空中悬停时，下列说法中错误的是（ ）
A．无人机获得升力的原理是力的作用是相互的
B．无人机获得的升力和无人机的重力是一对平衡力
C．细绳对除冰棒的拉力和除冰棒的重力是一对平衡力
D．电线上的冰雪掉落时，仍受到重力
2．2023年中国·长泰乡村气排球公开赛是全国首个“村气排”比赛。长泰京元村气排球队
获得全国青年男子组冠军。下图是“村气排”的比赛现场，下列说法正确的是（ ）
A．运动员站立时受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
B．运动员手击球的力大于球对手的力
C．在空中飞行的球受到重力和推力
D．地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对平衡力
3．如图是一项黔北民间绝技——独竹漂，它是我国先民千百年来勤劳智慧的结晶，此项体
育技能集娱乐性、观赏性、挑战性于一体，脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。下列有
关说法 正确的是 （ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．独竹受到的浮力与独竹受到重力是一对相互作用力
B．表演者对独竹的压力与独竹对她的支持力是一对相互作用力
C．独竹受到的浮力与表演者受到的重力是一对平衡力
D．表演者所受浮力与她受到的重力是一对相互作用力
4．下列四图对应的说法错误的是（ ）
A．图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时，该同学受到摩擦力方向竖直向下
B．图乙中筷子提米在空中静止时，米对筷子的摩擦力方向竖直向下
C．图丙中在力F拉动木板B使其速度逐渐变大的过程中，弹簧测力计的示数不变
D．图丁为每隔相等时间拍摄的向右运动的某个同学的位置图片，由图可知该同学运动
越来越慢
5．为了增强体质，每天锻炼一小时，同学们积极到户外参加体育活动。下列活动所涉及力
学知识的说法，正确的是（ ）
A．篮球撞到篮板反弹回来说明力可以改变物体的运动状态
B．投掷出去在空中飞行的实心球仍受推力作用
C．发排球时手对排球的力大于排球对手的力
D．静止在水平地面上的足球受到的重力和足球对地面的压力是一对平衡力
6．如图是使用弹簧测力计的四个场景，下列说法正确的是（ ）
A．甲弹簧测力计拉着物体加速上升时，拉力大小等于重力大小
B．乙弹簧测力计沿斜面拉着物体静止时，物体对斜面的压力大小等于其重力大小
C．丙弹簧测力计拉着物体静止时，也可以测出物体的重力大小
D．吊起物体的丁弹簧测力的弹簧伸长方向和拉力方向在同一直线上
7．用如图所示的装置“探究二力平衡的条件”，应选 （选填“轻一些”或
“重一些”）的小卡片。卡片平衡时，小明将卡片转过一个角度，松手后卡片不能平
衡，设计此实验步骤的目的是探究不在 （选填“同一直线”或“同一物
体”）上的两个力是否能平衡。
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学科网（北京）股份有限公司8．在传说中常会提及一些人类的超凡能力，如不借助任何外力人体便能漂浮，飘飘然地从
地面升起来。漂浮者似乎具有一种超凡能力，可以克服地心引力将自己的身体慢慢地
漂浮起来，如图所示。请你从力学角度分析这种情况会发生吗 （填“会”或
“不会”）？并说明理由 。
9．一架直升机的质量为2t，它悬停在空中时只受到重力和升力的作用，则所受升力的大小
为 N，当它匀速直线上升时，升力 （选填“变大”、“变
小”或“不变”）的。（g取10N/kg）
【能力培优】
10．某人在车后用大小为10N的水平力推车，使车在平直公路上匀速前进，突然发现车辆
前方出现情况，他马上改用20N的水平力向后拉，车在减速过程中，受到的合力大小
为（ ）
A．10N B．20N C．30N D．10N 或30N
11．2024年第十五届泸州市古蔺县双沙镇菜花节暨灯海焰火民俗演绎，于3月8日正式开
启，下图是双沙菜花节的照片，美景让我们尽收眼底。下列说法正确的是（ ）
A．微风吹过菜花向我们“点头”，说明力可以改变物体的运动状态
B．油菜花看起来是黄色，说明油菜花吸收黄色光
C．蜜蜂在油菜花上静止不动，说明蜜蜂没有受到重力
D．蜜蜂在油菜花上静止不动，是因为蜜蜂受到非平衡力的作用
12．完成任务的航天员乘坐返回舱返回地面，以降落伞为参照物，返回舱是 的；当
返回舱匀速下降时，降落伞和返回舱所受空气阻力 （选填“大于”、“等于”
或“小于”）降落伞与返回舱的总重力；当返回舱即将着陆时，返回舱底部的反推发动
机向 （选填“上”或“下”）喷气，从而进一步减速。
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学科网（北京）股份有限公司13．如图甲所示，物块A重20N，B重5N，用100N的水平推力F将A压在竖直墙上。若
A和B一起匀速下滑，A受到的摩擦力大小为 N，方向为 ；若推力F保
持不变，取走物体B，如图乙所示，物体A继续下滑时受到的摩擦力 （选填
“变大”“变小”或“不变”）。
14．如图甲所示，装满沙的箱子总重为200N，小熙同学用30N的力F沿水平方向推箱子，
没推动，箱子受到地面的摩擦力为 N，请在图乙中画出箱子受到的力的示意图
。在50N的水平推力F的作用下沿地面做匀速直线运动，箱子受到地面的摩擦力为
N，当推力增大到70N时，箱子受到地面的摩擦力为 N，此时箱子 （填
“会”或“不会”）继续做匀速直线运动，理由是 。
15．
(1)如图1所示的弹簧测力计分度值为 ，此时的读数为 N；
(2)如图所示，在探究“二力平衡的条件的实验中，李刚同学采用的实验装置如图2甲
所示（中间是小木块），张华同学采用的实验装置如图2乙所示（中间是带滑轮的小
车）。
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学科网（北京）股份有限公司①当物体处于静止状态或 状态时，它受到的力是相互平衡的；
②这两个实验装置中，你认为利用实验装置 （选填“甲”或“乙”）更科学；
③在装置乙中，张华将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后恢复原状，这说
明两个力必须作用在同一 （选填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡。
16．如图所示是“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验
(1)在实验中，应用弹簧测力计沿 方向拉动木块，且使它在水平面上做
运动。根据 知识可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两图所示的实验说明：接触面粗糙程度相同时， ，滑动摩擦力
越大。
(3)甲、丙两图所示的实验说明： ，滑动摩擦力越大。
(4)同学们还想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，于是将木块B沿竖直方向
切去一半，这种做法不合理。请说明理由 。
17．阅读短文，回答文后的问题。
2020年12月17日凌晨2点，嫦娥五号月球探测器带着“月球土特产”顺利着陆于内
蒙古中部草原的四子王旗航天着陆场。
嫦娥五号探测器由上升器、着陆器、返回器和轨道器4部分组成，总质量达8200kg。
探测器被发射到目标位置后，着陆器和上升器的组合体从距月面15km处开始，经
15min降落至月球表面。安全降落的着陆器和上升器组合体进行月球采样，然后将携
带的国旗在月面展开后成功解锁分离。此后，着陆器留在月面，上升器携带月球样品
从月球表面加速起飞，进入环月轨道后与轨道器和返回器的组合体进行对接，并将月
球样品转移到返回器，随后，上升器再次分离，成为环月飞行的“卫星”，轨道器将
会再护送返回器一程。最终，独自携带1731g月球样品的返回器先以高速进入地球大
气层，然后借助大气层提供的升力“打水漂”后跳起来，之后再重新进入大气层才安
全返回地球（如图）。
（1）总质量为8200kg的探测器在地球上时，它的重力为 N
（g=10N/kg）；
（2）1731g的月球样品到达地球后，质量将 ，重力将 （两空均选填
“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）上升器加速离开月球时，相对于月球表面，发动机喷气的方向是向 （选
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学科网（北京）股份有限公司填“上方”、“下方”或“水平方向”）喷出。此过程，上升器受到的是
（选填“平衡力”或“非平衡力”）。
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