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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。
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 。
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)
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。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。
【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？
。
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
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
【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。
【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
“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
【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”）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
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
【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 。【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
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
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
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
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
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
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
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”）
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”）
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。【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
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 。
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”）。
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。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： 。
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
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。
