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8.2 二力平衡
一、二力平衡的条件
1. 越野滑雪是借助滑雪用具，运用登山、滑降、转弯、滑行等基本技术，滑行于山丘雪原的运动项目，
如图所示是第24届北京冬奥会上的比赛场景，登山杖向后蹬地的同时运动员会向前运动，这表明力的作用
是 的；当运动员在环绕山地匀速转弯时，他们受到的是 （选填“平衡力”或“非平衡
力”）
【答案】 相互 非平衡力
【详解】登山杖向后蹬地的同时运动员会向前运动，说明物体间力的作用是相互的。
当运动员在环绕山地匀速转弯时，方向发生变化，处于非平衡状态，所以他们受到的是非平衡力。
2. 如图所示，绳子吊着小球从A点释放，小球会摆动到B点再摆动到最高点C点，到达B点时小球处
于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。小球摆到C点时假如一切外力突然消失，则小球的运动状
态是： 。
【答案】 非平衡 静止
【详解】[1]小球从A点释放，小球会摆动到最低点B时，小球运动速度和方向不断发生变化，即小球
不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态。
[2]当小球到达C点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持
这一状态，所以小球将处于静止状态。
3. 室内天花板悬线上挂着一只吊灯。吊灯受到重力和 ，这两个力的施力物体分别是 和悬
线，这两个力是一对 。
【答案】 拉力 地球 平衡力
【详解】室内天花板悬线上挂着的吊灯，它主要受到两个力的作用。首先，吊灯受到重力的作用，这
是由于地球对吊灯的吸引而产生的。因此，重力的施力物体是地球。其次，吊灯还受到悬线的拉力作用，
这是因为悬线将吊灯悬挂起来，对吊灯有一个向上的拉力。所以，拉力的施力物体是悬线。
重力和拉力，都作用在吊灯上，且它们的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。根据平衡力的定
义，我们可以判断这两个力是一对平衡力。
4. 如下图所示，下列物体能处于平衡状态的是（ ）A B C D
【答案】B
【详解】A．二力不在同一直线上，不是一对平衡力，物体不能处于平衡状态，A不符题意；
B．这两个力符合平衡力的条件，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在同一个物体上，
因此是一对平衡力，物体能处于平衡状态，B符合题意；
C．二力作用在两个物体上，不是一对平衡力，物体不能处于平衡状态，C不符题意；
D．二力的大小不相等，则二力不是一对平衡力，物体不能处于平衡状态，D不符题意。故选B。
5. 作图题。
（1）如图所示，一小球用细线悬挂在天花板上，请画出它所受的重力G和细线对小球的拉力F的示
意图。
【答案】见右图。
【详解】小球受到的重力和拉力是一对平衡力，大小相等，重力的方向竖直向下，拉力的方向沿绳子
向上（竖直向上），作用点在球的重心，所受重力G和细线对小球的拉力F的示意图如右图所示。
（2）如图所示是遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的情景，请画出遥控飞机竖直方向上的受力示意
图。
【答案】见右图。
【详解】遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的过程中，在竖直方向上，受到竖直向下的重力和竖直向
上升力作用，这两个力是一对平衡力，重力从重心竖直向下画，升力从重心竖直向上画，如图所示。
6. 用如图装置探究二力平衡的条件。（1）当左右两边砝码一样时，物体静止不动。若往右边多加了一个砝码，小车还是不动，此时小车
处于 （“平衡”或“非平衡状态”）状态；
（2）选用小车而不用木块的原因是为了减少 对实验结果的影响；
（3）把小车水平扭转一个角度是为了探究 ；
（4）为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡，我们把小车换成纸片，然后我们怎么做 。
【答案】（1）平衡；（2）摩擦力；（3）不在同一直线上两个力是否能平衡；（4）用剪刀把小卡片
从中间剪开
【详解】（1）如图，桌子两侧为定滑轮，小车受到的拉力等于盘中砝码的重力，若往右边多加了一
个砝码，右边砝码重力较大，所以F＜F；小车还是不动，即处于静止状态，所以此时小车处于平衡状态，
1 2
这是由于小车受到摩擦力作用的缘故。
（2）在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多，选用小车而不用木块的原因是为了减少摩擦力对
实验结果的影响。
（3）把小车水平扭转一个角度后，小车两端受到的拉力不在同一直线上，是为了探究不在同一直线
上两个力是否能平衡。
（4）为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡，则应使两边的拉力作用在不同物体上，我们把小
车换成纸片，然后我们应该用剪刀把小卡片从中间剪开，让小卡片一分为二，使两边的拉力分别作用在两
个小卡片上。所以做法为：用剪刀把小卡片从中间剪开。
二、二力平衡条件的应用
7. 2023年5月5日，在亚洲举重锦标赛女子49公斤级比赛项目中，我国选手蒋惠花包揽“抓挺总”
三金。如图为蒋惠花手举杠铃保持静止时的情景，下列属于一对平衡力的是（ ）
A．蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃所受的重力
B．杠铃对蒋惠花的作用力和杠铃的受的重力
C．蒋惠花对杠铃的作用力和地面对蒋惠花的支持力
D．蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃对蒋惠花的作用力
【答案】A
【详解】A．蒋惠花对杠铃竖直向上的作用力和杠铃所受的重力大小相等、方向相反、作用在同一直
线上，作用在同一物体上，它们是一对平衡力，故A符合题意；
B．杠铃对蒋惠花的作用力方向是竖直向下，杠铃的受的重力方向也是竖直向下，这两个力也没有作用在同一物体上，所以不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．蒋惠花对杠铃的作用力和地面对蒋惠花的支持力方向相同，大小不相等，也没有作用在同一物体
上，所以它们不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃对蒋惠花的作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，彼此
互为施力物体，是一对相互作用力，故D不符合题意。
故选A。
8. 建筑工地的起重机正匀速吊起一个工件，工件的质量为100kg，则起重机的钢丝绳对物体的拉力的
大小和方向分别为（ ）
A．100N，方向竖直向上 B．980N，方向竖直向下
C．100N，方向竖直向下 D．980N，方向竖直向上
【答案】D
【详解】工件的重力G=mg=100kg×9.8N/kg=980N
由于此时工件处于匀速直线运动状态，即处于平衡状态，故此时所受的拉力和重力是一对平衡力，所
以工件受到的拉力
F =G=980N，方向竖直向上。故选D。
拉
9．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。
故选C。
10．如图所示，跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前，下落会越来越快，此时运动员受到的阻力 重力；当降落伞打开后，运动员匀速下落时，受到的阻力 重力（选填“大于”、“小
于”或“等于”）。
【答案】小于，等于。
【分析】力和运动之间的关系：若受力不平衡，则物体运动状态改变；若受力平衡，则物体处于平衡
状态。二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【详解】降落伞没有打开前，所受重力大于阻力，所以下落速度越来越快；打开后当所受阻力与重力
相等时，则这两个力平衡，运动员匀速下落。
11. 跳远运动的几个阶段如图所示，忽略空气阻力。则运动员（ ）
A．在最高点没有受到力的作用
B．在助跑阶段惯性越来越大
C．起跳瞬间运动员只受到地面支持力作用
D．落地后坐在沙地上不动，运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A．运动员在最高点时，受到重力作用；故A错误；
B．在助跑阶段速度增大，但惯性不变，因为惯性与速度无关；故B错误；
C．动员起跳瞬间受到重力和支持力的作用；故C错误；
D．落地后坐在沙地上不动，运动员受到的重力和支持力满足平衡力的四个条件，是一对平衡力，故
D正确。
故选D。
12．某同学用绳系住重力为2N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力，第
一次拉着物体以速度v 匀速上升时，绳对物体的拉力为 N，第二次拉着此物体以速度v 匀速下降，若
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v <v ，则绳对物体的拉力 （选填“大于”或“小于”或“等于”）2N，方向为 。
1 2【答案】2，等于，竖直向上。
【详解】当钢丝绳拉着它匀速上升时，物体处于平衡状态，绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对
平衡力，大小相等，方向相反，所以绳子对物体的拉力等于2N。
第二次拉着此物体匀速下降时，物体处于仍平衡状态，绳对物体的拉力和物体受到的重力仍是一对平
衡力，大小相等，方向相反，则绳对物体的拉力等于2N，绳对物体的拉力方向与重力方向相反，竖直向上。
13. 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：
（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。
14．物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反。如图
所示，一个物体静止放在水平桌面上。
（1）画出物体所受各力的示意图。
（2）下面是“物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等”的推证过程，请将内容补充完整。
由于物体静止（即处于平衡状态），所以物体受到的 和 是一对平衡力，大小 ；由于
桌面对物体的支持力和 是一对相互作用力，所以二力大小相等；因此物体对桌面的压力和物体
受到的重力大小相等。
【答案】（1）见下图；（2）重力，支持力，相等，物体对桌面的压力。
【详解】物体静止放在水平桌面上受到重力和支持力的作用，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的
支持力，如图所示：（2）由于物体静止（即处于平衡状态），所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力，即大小相等，
方向相反；根据题意桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对相互作用力，大小相等，因此桌面对
物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等．
15. 某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均为50g。
（1）如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个
力方向 ，大小相等。细心的小明在实验时发现，若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然
保持静止状态，经过讨论，同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了摩擦力的作用，这时木块在水平
方向受到的力 （选填“平衡”或“不平衡”）。
（2）实验小组决定改进实验设计，小明同学设计了如图乙所示实验装置，这个装置相比甲图实验装
置的优点是 。
（3）经过讨论，又设计出了如图丙所示装置，要求卡片 （选填“弹性要好”或“质量要
小”）。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复
原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在 上。
（4）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图丙所示装置进行实
验，下一步的操作是 （选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”）。
【答案】 相反 平衡 减小了摩擦力对实验的影响 质量要小 同一直线 剪开卡片
【详解】（1）如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，木块处于平
衡状态，受到平衡力作用，说明相互平衡的两个力方向相反，大小相等。
若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，木块处于平衡状态，受到平衡力作
用，此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
（2）图乙代替图甲，滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力。
（3）为了减小重力对实验的影响，应选择质量较小的卡片。
将小卡片转动一小角度，两个力不在同一直线上，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，说明相互平衡
的两个力需要作用在同一直线上。
（4）为了探究猜想只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，此时把小卡片从中间剪开，使小卡片
变成两个小卡片，观察两个小卡片的运动情况。16. （2024·宁夏·中考真题）如图所示， 和 是物体所受的两个力，其中受力情况属于二力平衡的
是( )
A． B．
C． D．
选择理由： 。
【答案】 C 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
【详解】A．图中两个力没有作用在同一条直线上，所以两个力不是平衡力，则物体受力情况不属于
二力平衡，故A不符合题意；
B．图中两个力没有作用在同一条直线上，所以两个力不是平衡力，则物体受力情况不属于二力平衡，
故B不符合题意；
C．图中两个力大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，所以两个力是平衡力，则物体受力
情况属于二力平衡，故C符合题意；
D．图中两个力大小不相等，所以两个力不是平衡力，则物体受力情况不属于二力平衡，故D不符合
题意。
故选C。由于图C中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，两
个力是一对平衡力，所以物体受力情况属于二力平衡。
17．作图题。
（1）（2024·山东菏泽·中考真题）如图所示，五代时期的文物倒流壶静止在博物馆的水平展台上，请
在O点画出倒流壶受到的重力G和支持力F的示意图。
【答案】见右图。
【详解】倒流壶在重力与支持力的作用下处于平衡状态，重力与支持力大小相等，过重心分别做竖直
向下、竖直向上的带箭头的直线分别表示重力与支持力，两力的线段等长，如图所示：
（2）（2024·哈尔滨·中考真题）请在图中画出重锤静止时受力的示意图（以“O”点为力的作用点）。【答案】见右图。
【详解】重锤静止时受到平衡力的作用，过重锤的重心作竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力，因为
拉力和重力是平衡力，故二者线段长度要相等，如图所示。
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（ ）
A． B．
C． D．
【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
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。
20．（2022·山东聊城·统考中考真题）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置
如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。
（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小 对实验结果的影响；
（2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 （选填“静止”或“匀速直线运
动”）状态；
（3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼
此平衡的两个力大小 ；
（4）小车处于静止后，保持F 与F 的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将
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转动，说明彼此平衡的两个力必须在 上。
【答案】（1）摩擦力；（2）静止；（3）相等；（4）同一直线.
【详解】（1）实验中选用小车为研究对象，滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力对实验结果的
影响。
（2）实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，如果小车处于静止状态，说明小车
受到平衡力的作用。
（3）实验时，向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静
止状态，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，这表明平衡的两个力需要大小相等。
（4）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方
向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。
