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第八章 运动和力
课时8.2 二力平衡
2025年课程标准 物理素养
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 。
1、理解二力平衡的概念。 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、掌握二力平衡的条件。 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
3、能够运用二力平衡的知 学推理能力 。
识解决实际问题。 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
解决实际问题 。
知识点一、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。
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。
“探究二力平衡条件”的实验中，学习小组设计了如图所示的装置：
(1)甲、乙两个实验装置中，你认为装置 （选填“甲”或“乙”）更合理；
(2)将所选研究对象两端的细线绕过滑轮，并挂上钩码，使作用于它的两个拉力 、
方向 ，并通过调整 来改变拉力 、 的大小；
(3)利用图丙装置 （选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。
【答案】(1)甲
(2) 相反 钩码个数（钩码数量、钩码重力）(3)能
【详解】（1）为了减小摩擦力对该实验结果的影响，故甲装置更合理，乙装置木块与
桌面间有滑动摩擦，对实验结果影响大。
（2）[1][2]实验过程中，利用定滑轮的可以改变力的方向，使作用于它的两个拉力方
向相反；可以通过改变砝码的质量改变两个拉力的大小。
（3）因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小
相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止
状态，照样能完成实验。
知识点二、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
性质 一定相同 不一定相同
作用时间 同时产生、同时消失 不一定同时产生、同时消失
不
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，小华斜拉着行李箱使其在水平路面上做匀速直线运动，行李箱受力是
（选填“平衡”或“不平衡”）的。不拉行李箱，它还会运动一段距离是由于行李箱
具有 ，最终它会停下来，说明力可以改变物体的 。
【答案】 平衡 惯性 运动状态
【解析】【小题1】[1]平衡状态是指物体在不受外力或者受平衡力的作用下所处的状
态，包括静止状态和匀速直线运动状态。行李箱在水平路面上做匀速直线运动，行李
箱受力是平衡的。
[2]不拉行李箱，它还会运动一段距离是由于行李箱具有惯性，还继续保持原来的运动
状态运动一段时间。
[3]不拉行李箱，行李箱受到阻力会停下来，是因为阻力改变了行李箱的运动状态，即
力可以改变物体的运动状态。
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。
如图所示，一个质量为5g的乒乓球以3m/s的速度碰撞质量为1.5kg的篮球时，
结果发现乒乓球被反弹回来，说明力可以改变物体的 。（选填形状、
运动状态）；同时篮球也有轻微的滚动，这说明物体间力的作用是 。当篮
球静止在水平地面上时，篮球受到的支持力大小是 。（g=10N/kg)
【答案】 运动状态 相互的 15N【详解】[1]乒乓球在力的作用下反弹回来，乒乓球的运动方向与速度大小均发生改变，
说力可以改变物体的运动状态。
[2]同时篮球也有轻微的滚动，说明篮球对乒乓球施加力的同时，也受到力的作用，这
说明物体间力的作用是相互的。
[3]当篮球静止在水平地面上时，篮球受到的支持力大小是
问题一：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，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，
小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)实验原理：当物体受到的力是相互平衡的，此时物体处于静止或 状
态；
(2)这两个实验装置中，你认为装置 （选填“甲”或“乙”）更科学；
(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
两个力必须作用在同一 上，物体才能平衡；
(4)如果将图乙中的小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力
计的示数为 N。
【答案】(1)匀速直线运动
(2)乙
(3)直线
(4)5
【详解】（1）当物体受到的力是相互平衡的，物体会处于平衡状态，静止或匀速直线
运动。
（2）乙更科学，因为乙装置中选用的是小车，小车与桌面间的摩擦属于滚动摩擦，相
对比甲装置摩擦力小，减小了摩擦力对实验的影响。
（3）将小车旋转一定角度，此时两个力没有作用在同一条直线上，松手后，发现小车
旋转后又恢复原状，即不处于平衡状态，说明两个力必须作用在同一条直线上，物体
才能平衡。
（4）弹簧测力计只测钩码上的力，因此弹簧测力计的示数为5N。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。
【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）[1][2]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）[1][2][3]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。【变式1-2】小福在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图甲乙所示的两种实验方案。
(1)在实验时发现，当左边托盘中比右边多一个钩码时，木块仍保持静止。经过分析，
猜想产生这一现象的原因可能是桌面对木块有 力；
(2)乙同学的实验装置中采用轻小卡片的目的是减少卡片的 对实验的影响；
(3)在装置乙中，将卡片旋转一定角度（如图丙所示），松手后，发现卡片旋转后又恢
复原状，这说明两个力必须 ，物体才能平衡；为了验证上述结论，小州提出
可采用“将卡片往下拉过一定距离（如图丁）”的操作方式，你觉得是否可行？
。
【答案】(1)摩擦
(2)重力
(3) 在同一直线上 不可行，两个力的方向不是相反
【详解】（1）若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码即木块两端拉力大小不相等时，木
块仍然保持静止状态，这是由于木块和桌面之间存在摩擦力对实验产生了影响，三力
平衡，木块仍处于平衡状态。
（2）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的
是忽略卡片重力对实验的影响。
（3）[1][2]小卡片转过一定角度后，两个力不再作用在同一直线上，松手后，发现卡
片旋转后又恢复原状，这是为了探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响，这
说明两个力必须在同一条直线，采用“将卡片往下拉过一定距离（如图丁）”的操作
方式，此时两个力虽然不在同一条直线上，但同时两个力的方向也不是相反的，不符
合控制变量法的要求。
问题二：二力平衡的概念
【角度1】平衡状态的判断
【典例1】如图所示，小球从A点由静止释放，经过最低点B，摆向另一侧的最高点C，在
此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球到达B点的瞬间，若受到的力全部消失，小球将保持静止状态B．小球到达B点的瞬间，若剪断悬线，小球将沿竖直方向加速下落
C．小球到达C点的瞬间，若受到的力全部消失，小球将保持静止状态
D．小球到达C点的瞬间，小球受到的重力与绳的拉力平衡
【答案】C
【详解】A．由于B点是最低点，小球速度最快，在B点是外力全部消失，小球将做匀
速直线运动，故A错误；
B．当小球摆至B位置时，如果剪断悬线，小球由于惯性继续向前运动，同时受重力作
用，因此小球做曲线运动，故B错误；
C．C点为最高点，此时的瞬间速度为0，当小球在C点失去所有外力时，将保持静止，
故C正确；
D．小球在C点时，重力方向竖直向下，拉力是沿绳子的方向斜向上，这两个力不在同
一直线，不是平衡力，故D错误。
故选 C。
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】如图所示，两根相同的弹簧分别固定在左右墙壁上，墙壁间距离大于两根弹
簧原长之和，水平面光滑。现用铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，不计空气
阻力，此后（ ）
A．铁球的速度一直增加
B．铁球与两弹簧都不接触时，处于平衡状态
C．铁球将右侧弹簧压缩到最短时受平衡力作用
D．小球接触右边弹簧后能立即保持静止
【答案】B
【详解】A．弹簧被压缩后恢复原状，给铁球弹力的作用，铁球由静止变为运动，速度
逐渐变大；当铁球离开弹簧后，不再受弹簧的弹力作用，因水平方向不受力的作用，所
以铁球做匀速直线运动，故A错误；
B．铁球与两弹簧都不接触时，水平方向上不受力，竖直方向上受到水平地面的支持力
作用和重力作用，支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，是一对平
衡力，因此铁球处于平衡状态，故B正确；
C．铁球将右侧弹簧压缩到最短时，水平方向受弹簧给的向左的弹力，不受平衡力作用，
故C错误；
D．铁球向右运动压缩弹簧，弹簧形变增大，弹力增大，使铁球速度减小，所以，小球接触右边弹簧后不能立即保持静止，故D错误。
故选B。
【变式1-2】踢毽子起源于汉代，高承《事物纪原》记：“今时小儿以铅锡为钱，装以鸡
羽，呼为毽子，三四成群走踢……”。如图所示，用脚踢毽子时，脚会感觉疼是因为
；毽子被踢出表明力可以改变物体的 ；毽子到达最高点时处于
（选填“平衡”或“非平衡”）状态。
【答案】 力的作用是相互的 运动状态 非平衡
【详解】[1]用脚踢毽子时，脚会感觉疼是因为脚给毽子一个力，同时毽子也给脚一个
力，说明力的作用是相互的。
[2]毽子被踢出，说明毽子在力的作用下，运动状态改变，主要表明力可以改变物体的
运动状态。
[3]被踢出后，毽子上升到最高处时，毽子此时只受到重力作用，合力不为0，因此处于
非平衡状态。
【角度2】平衡力与相互作用力的区别
【典例2】头顶瓷坛是中国传统的杂技节目，如图所示是杂技演员头顶瓷坛保持静止时的
情景，下列说法正确的是（ ）
A．演员对瓷坛的支持力和瓷坛的重力是一对平衡力
B．演员的重力和地面对演员的支持力是一对平衡力
C．演员的重力和地面对演员的支持力是一对相互作用力
D．瓷坛的重力和瓷坛对演员的压力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】A．静止时的瓷坛处于平衡状态，在竖直方向上只受到演员对瓷坛的支持力和
自身的重力，是一对平衡力，故A正确；
B．演员的重力和地面对演员的支持力大小不等，不是一对平衡力，故B错误；
C．演员的重力和地面对演员的支持力作用在一个物体上，不是一对相互作用力，故C错误；
D．瓷坛的重力和瓷坛对演员的压力，二力的方向不是相反，因此不是一对相互作用力，
故D错误。
故选A。
“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。
【变式2-1】定期体检是保证中小学学生健康的最有效手段之一，如图是体检时测量身高
体重的情景，下列说法正确的是（ ）
A．人对台秤的压力就是人的重力
B．入受到的重力和台秤对人的支持力是一对平衡力
C．台秤所受的重力和地面对台秤的支持力是一对平衡力
D．台秤对人的支持力和台秤对地面的压力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】A．人对台秤的压力和人的重力，这两个力的施力物体和受力物体都不同，不
是同一个力，故A错误；
B．入受到的重力和台秤对人的支持力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用
在同一直线上，是一对平衡力，故B正确；
C．地面对台秤的支持力大小等于台秤和人的总重，台秤所受的重力和地面对台秤的支
持力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误；
D．台秤对人的支持力和台秤对地面的压力，这两个力的施力物体和受力物体不是互为
彼此，不是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
【变式2-2】如图所示，无风时，站在树枝上的小蚂蚁托着果实恰好静止，此时果实对蚂
蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力是一对 ，果实受到重力和蚂蚁对果实的支持力
是一对 。（均选填“平衡力”或“相互作用力”）【答案】 相互作用力 平衡力
【详解】[1]果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力，两者大小相等，方向相反，在
同一直线上，但二力作用在不同的物体上，因此二力是一对相互作用力。
[2]果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作
用在同一条直线上，是一对平衡力。
问题三：二力平衡条件的应用
【角度1】二力或多力平衡问题
【典例1】如图所示，放在M、N两水平桌面上的A、B两物体，分别在 ，
的水平拉力作用下做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）
A．物体A的速度一定小于物体B的速度
B．物体A的质量一定小于物体B的质量
C．物体A受到的摩擦力一定小于物体B受到的摩擦力
D．要想物体A以更快的速度做匀速直线运动，需要增加
【答案】C
【详解】A．A、B两物体都做匀速直线运动，摩擦力大小跟物体的运动速度无关，故
A错误；
B．物体放在水平桌面，压力等于重力；A受到的摩擦力大于B受到的摩擦力，摩擦力
跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，A受到的摩擦力大，可能是因为桌面N比桌面
M粗糙造成的；可能是A的质量小，重力小，对桌面的压力小造成的，故B错误；
C．对于物体A来讲，水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，
这两个力是平衡力，大小相等，拉力大小是3N，所以滑动摩擦力大小是3N；对于物体
B来讲，水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用，这两个力是平
衡力，大小相等，拉力大小是5N，所以滑动摩擦力大小是5N，故C正确；
D．滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与速度大小无关，物体A以更
快的速度做匀速直线运动时，物体A加速前后受到的摩擦力大小相等，且物体A受到
的拉力F 与摩擦力是一对平衡力，所以力F 的大小不增加，故D错误。
1 1
故选C。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】武汉磨山索道全长约1000米，单程游览时间为18分钟，游客有充足的时间观
赏东湖和磨山全景。如图所示，空缆车在某段路程做匀速直线运动，若缆车重力为G，
钢索对缆车的拉力为F ，缆车对钢索的拉力为F ，不计其他阻力，下列说法正确的是
1 2
（ ）
A．G和F 是一对相互作用力 B．G和F 是一对相互作用力
1 2
C．F 和F 是一对平衡力 D．G和F 是一对平衡力
1 2 1
【答案】D
【详解】AD．缆车自身重力为G，钢索对缆车的拉力为F ，这两个力都是缆车受到的
1
力，在这两个力的作用下缆车处于匀速直线运动状态，这两个力大小相等，方向相反，
作用在同一物体上，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，故A错误，D正确；
B．缆车自身重力为G，是地球对缆车的力，施力物体是地球，受力物体是缆车；缆车
对钢索的拉力为F ，是缆车对钢索的力，施力物体是缆车，受力物体是钢索；故G和
2
F 不是一对相互作用力，故B错误；
2
C．钢索对缆车的拉力为F ，施力物体是钢索，受力物体是缆车；缆车对钢索的拉力为
1
F ，施力物体是缆车，受力物体是钢索，两个力大小相等，方向相反，作用在不同物体
2
上，是一对相互作用力，故C错误。
故选D。
【变式1-2】如图甲所示，物块A重25N，B重5N，用100N的水平推力F将A压在竖直
墙上。若A和B一起匀速下滑时，A受到的摩擦力大小为 N；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”“不变”或“变小”下同）；若减小水平压力，A未脱离墙面，则A受到的摩擦
力将 。【答案】 30 不变 变小
【详解】[1] 若A和B一起匀速下滑时，处于平衡状态，受力平衡，A所受到的摩擦
力等于A与B的总重力，所以A受到的摩擦力大小为
[2] 将B取走后继续下滑，产生的摩擦力是滑动摩擦力，F保持不变时，物体A与墙
面的压力和接触面的粗糙程度不变，A与墙面的摩擦力不变。
[3] 若减小水平压力，A未脱离墙面，压力减小，接触面的粗糙程度不变，所以A受
到的摩擦力变小。
【基础强化】
1．送完货的智能配送机器人在平直道路上做匀速直线运动。则下列说法中错误的是
（ ）
A．机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
B．机器人所受重力和机器人对地面的压力是一对相互作用力
C．机器人所受的牵引力和阻力是一对平衡力
D．机器人所受的重力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A．机器人对地面压力的施力物体是机器人，受力物体是地面；地面对机器人
支持力的施力物体是地面，受力物体是机器人，这两力中机器人和地面互为施力与受力
物体。满足相互作用力的条件，故A正确，不符合题意；
B．机器人所受重力和机器人对地面的压力方向相同，不是一对相互作用力，故B错误，
符合题意；
CD．机器人做在水平地面做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，机器人在水平方
向所受的牵引力和阻力是一对平衡力，机器人在竖直方向所受的重力和地面对机器人的
支持力是一对平衡力，故CD正确，不符合题意。
故选B。
2．冰球是第24届冬季奥林匹克运动会比赛项目之一，如所示图为帅气的冰球选手比赛的
瞬间。下列说法中正确的是（ ）
A．冰球运动员在加速滑行过程中，运动状态不变B．运动员持球杆击球时，球杆对球的力与手对球杆的力是一对平衡力
C．运动员滑行时不能立即停下来，是因为运动员具有惯性
D．运动员站在水平冰面上时，冰面对人的支持力与人受到的重力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A．冰球运动员在加速滑行过程中，其运动速度发生改变，因此运动状态发生
改变，故A错误；
B．运动员持球杆击球时，球杆对球的力与手对球杆的力作用在两个物体上，不是一对
平衡力，故B错误；
C．运动员滑行时不能立即停下来，是因为运动员具有惯性，仍要保持原来的运动状态，
故C正确；
D．运动员站在水平冰面上时，冰面对人的支持力与人受到的重力作用在同一物体上，
不是一对相互作用力，故D错误。
故选 C。
3．如图甲所示，这是《出彩中国人》栏目中表演的羽毛平衡术节目，一根羽毛放置在长木
片上，保持静止状态，简化图如图乙所示。下列说法不正确的是（ ）
A．重力方向是垂直向下的
B．重心位置在羽毛上的a点
C．若将羽毛上的b点放在长木片上，羽毛将掉落
D．羽毛受到重力的施力物体是地球
【答案】A
【详解】A．羽毛所受的重力方向是竖直向下的，故A错误，符合题意；
B．由图乙可知，支持力的作用点在a点，羽毛保持静止状态，说明受力平衡，所以羽
毛所受重力的重心位置也在a点，故B正确，不符合题意；
C．羽毛放置在长木片上，保持静止状态，说明受力平衡，若将羽毛上的b点放在长木
片上，则羽毛受力不再平衡，羽毛将掉落，故C正确，不符合题意；
D．重力的施力物体是地球，所以羽毛所受重力的施力物体是地球，故D正确，不符合
题意。
故选A。
4．小好在厨房帮妈妈做饭时，联想到许多物理知识，其中错误的是（ ）
A．泼水时，盆留在手中，水由于具有惯性飞出去了
B．把鸡蛋撞向碗边，鸡蛋破了，是因为碗对鸡蛋的力更大
C．饺子上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状D．静止在水平面上的锅受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A．泼水时，盆留在手中，水由于具有惯性继续向前运动，故水飞出去了，故
A正确，不符合题意；
B．把鸡蛋撞向碗边，鸡蛋破了，碗对鸡蛋的力和鸡蛋对碗的力是一对相互作用力，其
大小相等，故B错误，符合题意；
C．饺子上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状，故C正确，不符合题意；
D．静止在水平面上的锅受到的重力和桌面对它的支持力，满足平衡力的四个条件，是
一对平衡力，故D正确，不符合题意。
故选B。
5．如图所示，叠放在一起的物体A、B在水平拉力F的作用下，沿水平方向做匀速直线运
动。在此过程中（ ）
A．拉力F克服A和B的惯性力使它们向右运动
B．物体A受到的滑动摩擦力与拉力F是一对相互作用力
C．地面对物体A的支持力与物体A所受的重力是一对平衡力
D．物体B所受的重力与物体A对物体B的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A．物体A和B在拉力的作用下，向沿水平方向匀速直线运动，则两个物体处
于平衡状态，在平衡力的作用下，匀速直线运动，惯性是物体本身的属性，不是力，故
A不符合题意；
B．A受到的滑动摩擦力与拉力F作用在同一物体上，不是相互作用力，故B不符合题
意；
C．物体A在竖直方向上受到竖直向下的重力和B对A的压力，及地面对A竖直向上
的支持力，三个力是平衡力，所以地面对物体A的支持力和物体A受到的重力不是一
对平衡力，故C不符合题意；
D．物体B处于平衡状态，竖直方向所受的重力和A对B的支持力大小相等，方向相反，
是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
6．2024年4月21日，中国足球协会会员协会冠军赛（昆明赛区）暨“体总杯”中国城市
足球联赛在云南科化足球训练基地落下帷幕。如图所示为运动员射门瞬间。下列说法正
确的是（ ）A．球的运动方向只与脚用力的大小有关
B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C．球在空中运动过程中，脚仍对球有力的作用
D．球运动到最高点时受到的力是平衡力
【答案】B
【详解】A．球的运动方向跟踢球时力的大小、方向、作用点都有关系，故A错误；
B．踢出后，足球能继续向前运动，是由于足球具有惯性，惯性是物体本身具有的性质，
故B正确；
C．在空中运动的足球，脚与球不接触，所以脚对球没有力的作用，故C错误；
D．球运动到最高点时处于非平衡状态，所以受到非平衡力作用，故D错误。
故选B。
7．下列关于力的描述正确的是（ ）
A． 小明用力拉住弹簧静止不动，弹簧处于平衡状态。
B． 小明推门时发现在A点会比C点费力
C． 右边的人推左边的船，左边的船被推
走，右边的船则不会动D． “小丑”摆动中不易从线绳上落下，是因为“小丑“不受重力作
用
【答案】A
【详解】A．平衡状态是指静止和匀速直线运动，故A正确；
B．力的三要素是指力的大小、方向和作用点；用力推门时，越靠近门轴越费力，故B
错误；
C．力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，右边的人推左边的船，船就相互远离
而去，故C错误；
D．地球附近的物体都受到重力作用，“小丑”的双手在绳子之下，降低了“小丑”的
重心，则重心绳子之下，从而提高了它的稳定程度，使“小丑”在绳子上不会掉下来，
故D错误。
故选A。
8．如图所示，将汤匙放在手指尖上，并使其在指尖平衡，此时指尖对着汤匙的位置即为汤
匙 所在位置，此时汤匙所受的重力与 力是一对平衡力。若此时汤匙所
受的外力全部消失，移开手指后，汤匙将会 （选填“静止在原处”或“匀速竖
直下落”）
【答案】 重心 支持 静止在原处
【详解】[1][2]汤匙能在指尖上平衡，是因为指尖对汤匙的支持力与汤匙受到的重力是
一对平衡力，指尖对着汤匙这个位置，恰好是其重力的重心所在处。
[3]汤匙在指尖上静止，若汤匙所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，当移开手
指后，汤匙将会静止在原处。
9．起重机吊着质量为4t的货物静止不动，货物受到的重力是 N，受到绳子的拉力
是 N。（g取10N/kg）当货物匀速下降时，它受到的拉力 重力
（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】 4×104 4×104 等于
【详解】[1]货物的质量
货物受到的重力[2]当货物在空中静止时，受到的拉力和重力是一对平衡力，所以拉力等于重力，等于
。
[3]匀速下降时，货物受到的拉力和重力仍是一对平衡力，所以拉力仍等于重力。
10．一辆正在行驶的公共汽车车厢里挂着一个小球，当出现如图所示的情景时，表明汽车
正在做 （选填“加速”“匀速”或“减速”）运动，此时绳子对球的拉力和
球受到的重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。
【答案】 减速 不是
【详解】[1]当汽车减速时，由于惯性，小球要保持原来的运动状态，所以小球就向前
偏；由图可知，球向前偏可知汽车做减速运动。
[2]小球受竖直向下的重力、沿绳斜向右上方的拉力，这两个力不在同一直线上，因为
一对平衡力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，所以此时绳子对球的拉力和
球受到的重力不是一对平衡力。
【能力培优】
11．如图甲所示，这是一名质量为70kg的消防员进行爬杆训练的示意图。某次爬杆训练时，
该消防员沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙所示，则训练过程中（g取10N/kg）（
）
A．0~6s内，消防员受到的摩擦力等于700N
B．6~15s内，消防员受到的摩擦力方向向下
C．15~18s内，消防员受到的摩擦力不等于700N
D．0~18s内，消防员的平均速度是0.6m/s
【答案】C
【详解】ABC．由图乙知，6~15s，消防员的速度保持不变，做匀速直线运动，此时受
到竖直向下的重力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力的大小
方向竖直向上。0~6s内，消防员做加速运动，所受的合力向上，向上的摩擦力大于重
力，大于700N。15~18s内，消防员做减速运动，所受的合力方向向下，向上的摩擦力
小于向下的重力，小于100N。故AB不符合题意，C符合题意；
D．消防员加速和减速阶段的最大速度为0.6m/s，两个阶段所用时间通过的距离分别比以0.6m/s的速度匀速通过的距离小，则消防员在18s内通过的距离比以0.6m/s的速度
匀速直线运动时通过的距离小，平均速度比0.6m/s小，故D错误。
故选C。
12．如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力 的作用， 的大小与时
间 的关系如图甲所示，物体的速度 与时间 的关系如图乙所示。当 时，物体受
到的摩擦力是 N；当 时，物体受到的摩擦力是 。
【答案】 1 2N
【详解】[1]由 图象可知，在 内，物体速度为零，即物体处于静止状态，此
时物体受到静摩擦力，二力平衡，所以 时，物体受到的阻力等于推力。
[2]由 图象可知在 ，推力 ；由 图象可知，在 内物体处于匀
速直线运动状态，由二力平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力 与推力 是一对
平衡力，此时滑动摩擦力等于推力，物体受到的摩擦力是 ；由 图象可知在
，推力 ，根据 图象可知此时物体做加速运动，但因接触面的粗糙程
度不变、物体与地面间的压力不变，故滑动摩擦力不变，则在 内物体受到的摩
擦力仍然是 ，即 时物体受到的摩擦力是 。
13．指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，该玩具中间是轴承，轴承内有滚珠，边上有三个
用密度较大的金属制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动，如
图所示。陀螺受到的重力和指尖对陀螺的支持力是一对 力；当飞叶转速变慢时惯
性将 （选填“变小”“变大”或“不变”）。
【答案】 平衡 不变
【详解】[1]拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动，此时在竖直方向上是静
止的，处于平衡态，故在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
[2]惯性只与质量有关，当飞叶转速变慢时，质量不变，惯性将不变。14．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 （填“等于”或“不等于”）重力；当降落伞打开一段时间后，
以5m/s的速度竖直匀速下降（如图所示），已知跳伞运动员和伞的总重力为 700N，
此时运动员（包括伞） 受到的阻力为 N。
【答案】 不等于 700
【详解】[1]运动员下降过程中受重力和阻力，由题意可知，降落伞没有打开之前，运
动员下落会越来越快，此时运动员受力不平衡，此时运动员受到的阻力不等于重力，
阻力小于重力。
[2]跳伞运动员和伞做以5m/s的速度匀速直线运动，受力平衡，即重力和阻力是一对
平衡力；根据平衡力大小相等可知，此时运动员（包括伞）受到的阻力等于跳伞运动
员和伞的总重力700N。
15．在探究“二力平衡条件”的实验中：
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出
乙组同学选择的器材更加合理，其原因是 ；
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整 来使 与 相等，用手将小
车扭转到图丙中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的
目的是为了探究二力平衡时，两个力要满足的条件： 。
【答案】(1)见解析
(2) 砝码的个数相等 见解析
【详解】（1）图甲中，木块与桌面之间是滑动摩擦，图乙中，小车与桌面间是滚动摩
擦，在其它条件不变时，滚动摩擦比滑动摩擦小，图乙可减小摩擦力对实验的影响，
所以乙组同学选择的器材更合理。
（2）[1]实验中，砝码的个数不同，通过绳子对物体在水平方向的拉力也不同，所以通过调整砝码个数相等，来使 和 相等。
[2]图丙中，拉力 和 大小相等，将小车扭转到图中位置，则两个拉力不同一直线上，
松手后，小车无法在此位置平衡，说明所受的两个力需要作用在同一直线上。
16．在“探究二力平衡条件”实验中。
(1)如图甲所示，所有钩码质量均相等，小明将轻质小卡片两端的线分别绕过左右支架
上的滑轮，在线的两端挂上钩码，并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)如图乙所示，将卡片扭转一定角度，松手后观察 （选填“释放瞬间”
或“最终”）小卡片能否平衡，这是为了验证两个力必须作用在 ，物体才
能平衡。
(3)为了验证小明的结论，小华将卡片往上拉到一定距离，如图丙所示。松手后发现卡
片也恢复了图甲原状，小华的方法 （选填“能”或“不能”）得到（2）
中结论，你的理由是 。 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平
衡，在图甲所示情况下，小明下一步操作是 。
(4)小华设计如图丁所示的装置，将木块放在水平桌面上“探究二力平衡条件”，小明
认为小华的实验设计不如装置甲，主要原因是装置甲___________。
A．减少了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】(1)钩码的数量
(2) 释放瞬间 同一直线上
(3) 不能 没有控制两个力的方向相反 将卡片从中间剪断
(4)A
【详解】（1）如图甲所示，为了改变拉力的大小，我们可以通过调整钩码的数量来实
现。因为所有钩码的质量都相等，所以增加或减少钩码的数量就会相应地增加或减少
拉力的大小。
（2）[1][2]如图乙所示，小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，
松手后发现卡片不能保持平衡状态，故应该观察小卡片释放瞬间的状态，而不是最终
的状态。这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。如果两个力不在同一
直线上，那么最终小卡片将不能保持平衡。
（3）[1][2]了验证小明的结论，小华将卡片往上拉到一定距离，如图丙所示。然而，
这种方法并不能得到（2）中的结论。因为在这个过程中，虽然卡片的位置发生了变化，
此时两个力虽然不在同一条直线上，但同时两个力的方向也不是相反的，不符合控制变量法的要求，所以小刚的方法不能得到结论。
[3]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明可以
进一步操作：将卡片从中间剪断。这样，原本作用在同一物体上的两个力就变成了分
别作用在两个物体上的力。如果此时卡片不能保持平衡，那么就说明只有作用在同一
物体上的两个力才能平衡。
（4）装置甲用的小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小华实验用的木块放在水
平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影
响。
故选A。
17．如图甲所示是佳佳同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。
(1)佳佳将系于小卡片（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 ；当小卡片受力平衡
时，探究两个拉力大小关系时，应该观察 ；
(2)当小卡片平衡时，佳佳将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”
或“不能”）平衡。设计这一步骤的目的是验证一对平衡力一定 ；
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示情况下，佳佳下
一步的操作是： ；
(4)在探究同一问题时。小华将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学
们认为佳佳的实验优于小华的实验。其主要原因是 ；
(5)如图乙，如果左右钩码质量不相等时，木块 （选填“可能”或“不可能”）
保持静止。
【答案】(1) 相反 钩码的数量
(2) 不能 作用在同一直线上
(3)用剪刀把卡片剪成两片
(4)减小摩擦力对实验结果的影响
(5)可能
【详解】（1）[1][2]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相反；当小卡
片受力平衡时，探究两个拉力大小关系时，应该观察钩码的数量，若数量相同，说明
一对平衡力大小相等。
（2）[1][2]当小卡片平衡时，佳佳将小卡片转过一个角度，此时两个力作用在不同的
直线上，松手后小卡片不能平衡，还会转动回来，所以设计这一步骤的目的是验证一对平衡力一定作用在同一直线上。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示情况下，佳佳
下一步的操作是用剪刀把卡片剪成两片，使得物体一分为二，并观察卡片能否平衡。
（4）认为佳佳的实验优于小华的实验，原因是卡片悬空，减小了摩擦力对实验结果的
影响。
（5）如图乙，如果左右钩码质量不相等时，若摩擦力较大，木块也可能保持静止。
