2026年新课程实践与探究丛书八年级物理下册教科版第21页答案
3. 如图所示的物体中,受到的两个力彼此平衡的是(
)

A.
B.
C.
D.

答案

C

解析

【分析】
要判断两个力是否彼此平衡,需依据二力平衡的四个条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。我们需要对每个选项逐一验证这四个条件是否同时满足,全部满足的即为正确选项。
【解析】
根据二力平衡的条件逐一分析选项:
选项A:两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,但两个力的作用线不在同一直线上,不满足“作用在同一直线上”的条件,因此不是平衡力。
选项B:两个力分别作用在两个不同的物体上,不满足“作用在同一物体上”的条件,因此不是平衡力。
选项C:两个力作用在同一物体上,大小均为2N(大小相等),方向相反(竖直向上和竖直向下),且作用在同一直线上,完全满足二力平衡的四个条件,是平衡力。
选项D:两个力大小分别为10N和9N,大小不相等,不满足“大小相等”的条件,因此不是平衡力。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡的条件
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用,判断时需严格核对“同体、等大、反向、共线”四个条件,避免遗漏其中任一条件,尤其是“作用在同一物体上”和“作用在同一直线上”这两个易忽略的要点。
【难度系数】
0.8
4. 一根绳子吊着重物,当以1 m/s的速度匀速上升时,所用的拉力是100 N;然后又以2 m/s的速度匀速下降,此时绳子对重物的拉力是(
)
A. 100 N
B. 200 N
C. 300 N
D. 50 N

答案

A

解析

【分析】
要解决这道题,关键是判断重物的运动状态,利用二力平衡条件分析受力。首先,当物体做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的力是平衡力,平衡力大小相等。先根据匀速上升时的拉力求出重物的重力,再结合匀速下降时的平衡状态,得出此时的拉力大小:
1. 重物匀速上升时,处于平衡状态,拉力与重力是一对平衡力,因此重力等于拉力;
2. 重物匀速下降时,仍处于平衡状态,拉力与重力还是一对平衡力,所以拉力大小等于重力,与下降速度无关。
【解析】
步骤1:分析匀速上升时的受力
当重物以1 m/s的速度匀速上升时,重物处于匀速直线运动状态(平衡状态),此时绳子的拉力$F_1$与重物的重力$G$是一对平衡力。根据二力平衡条件: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,可得$F_1 = G = 100\ \mathrm{N}$。
步骤2:分析匀速下降时的受力
当重物以2 m/s的速度匀速下降时,重物仍处于匀速直线运动状态(平衡状态),此时绳子的拉力$F_2$与重物的重力$G$仍是一对平衡力。根据二力平衡条件,可得$F_2 = G = 100\ \mathrm{N}$。
因此,此时绳子对重物的拉力是100 N,故选A。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡条件、平衡状态判断
【点评】
本题容易被物体运动速度的变化迷惑,需明确:只要物体做匀速直线运动,无论速度大小、运动方向如何,都处于平衡状态,受到的平衡力大小始终相等,与运动速度无关。
【难度系数】
0.8
5. 在春晚上,扭秧歌的机器人让人们眼前一亮,如图是机器人表演的图片,下列描述正确的是(
)

A. 机器人受到的重力与机器人对地面的压力是一对相互作用力
B. 机器人受到的支持力和机器人的重力是一对相互作用力
C. 机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
D. 地面对机器人的支持力和机器人受到的重力是一对平衡力

答案

D

解析

【分析】
要解决这道题,关键是明确平衡力和相互作用力的核心区别:平衡力是作用在同一物体上的两个力,满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线上”;相互作用力是作用在两个不同物体上的两个力,同样满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线上”。我们需要逐个分析选项,判断每个选项中的两个力是否符合对应力的条件:
1. 分析选项A:机器人的重力受力物体是机器人,机器人对地面的压力受力物体是地面,两个力方向均竖直向下,不满足相互作用力的要求,A错误。
2. 分析选项B:机器人的支持力和重力都作用在机器人(同一物体)上,不符合相互作用力“作用在两个不同物体”的条件,B错误。
3. 分析选项C:机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力作用在不同物体上,是相互作用力,不符合平衡力“作用在同一物体”的条件,C错误。
4. 分析选项D:地面对机器人的支持力和机器人的重力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的条件,D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:机器人受到的重力(受力物体为机器人)与机器人对地面的压力(受力物体为地面),两个力方向均竖直向下,不满足相互作用力的条件,不是相互作用力,A错误。
选项B:机器人受到的支持力和重力均作用在机器人(同一物体)上,不符合相互作用力“作用在两个不同物体”的要求,不是相互作用力,B错误。
选项C:机器人对地面的压力(受力物体为地面)和地面对机器人的支持力(受力物体为机器人),作用在两个不同物体上,属于相互作用力,而非平衡力(平衡力需作用在同一物体),C错误。
选项D:地面对机器人的支持力与机器人的重力,都作用在机器人上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,完全符合平衡力的条件,是一对平衡力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力的判断、相互作用力的判断
【点评】
本题核心考查平衡力与相互作用力的区分,关键在于抓住“受力物体是否为同一物体”这一本质区别,需准确理解力的作用对象、方向等要素,避免混淆两类力的概念。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示是一辆静止在水平面的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,下列关于杆对小球的作用力的描述,正确的是(
)

A. 力的方向竖直向上,大小为$mg$
B. 力的方向沿杆向上,大小为$2mg$
C. 力的方向垂直于杆向上,大小为$mg$
D. 力的方向沿杆和竖直方向之间的某一点方向上,大小为$mg$

答案

A

解析

【分析】
首先,小球静止在小车上,处于平衡状态,所受合力为零。对小球进行受力分析:小球受到竖直向下的重力$mg$,以及杆对小球的作用力。根据二力平衡的条件,这两个力必须大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。重力竖直向下,所以杆对小球的作用力必须竖直向上,大小等于重力$mg$,这样才能使小球保持静止状态。接下来逐一分析选项,判断哪个符合这一结论。
【解析】
对小球进行受力分析:
小球静止,处于平衡状态,受到竖直向下的重力$G=mg$,以及杆的作用力$F$。
根据二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。
因此,杆对小球的作用力$F$与重力$G$平衡,即$F$的方向竖直向上,大小$F=mg$。
逐一分析选项:
A选项:力的方向竖直向上,大小为$mg$,符合二力平衡的结论,正确。
B选项:力的方向沿杆向上,大小为$2mg$,若此力沿杆向上,无法与竖直向下的重力平衡,小球不能保持静止,错误。
C选项:力的方向垂直于杆向上,大小为$mg$,该力与重力不在同一直线上,合力不为零,小球无法静止,错误。
D选项:力的方向沿杆和竖直方向之间的某一点方向上,大小为$mg$,此方向的力无法与重力平衡,小球合力不为零,不能静止,错误。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡条件
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用,关键是明确静止的物体处于平衡状态,受力平衡,同时要注意杆的作用力与绳子拉力的区别,杆的作用力方向不一定沿杆,需根据物体的平衡状态判断。
【难度系数】
0.7
7. 如图所示,小红站在某商场匀速向上运动的自动扶梯上,请画出小红所受力的示意图。(小红身上的O点为其重心)

答案


解析

【分析】
首先分析小红的运动状态:小红站在匀速向上运动的自动扶梯上,处于匀速直线运动状态,即平衡状态,所受合力为零。接下来分析受力:小红受到地球施加的重力,方向竖直向下;由于小红与扶梯相对静止且匀速运动,没有相对运动或相对运动趋势,所以不受摩擦力,扶梯对小红的支持力竖直向上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作用点都在重心O点。最后根据力的示意图的画法,画出这两个力即可。
【解析】
1. 确定受力:小红受竖直向下的重力$ G $和竖直向上的支持力$ F $,二力大小相等。
2. 绘制力的示意图:
以重心$ O $为作用点,竖直向下画一条带箭头的线段,标注$ G $,表示重力;
以重心$ O $为作用点,竖直向上画一条与重力线段等长的带箭头的线段,标注$ F $,表示支持力。
(示意图与参考答案一致)
【答案】
过O点竖直向下画出重力$ G $,竖直向上画出支持力$ F $,两力线段长度相等(示意图见参考答案)
【知识点】
二力平衡条件、力的示意图、重力的方向
【点评】
本题的易错点是易错误添加摩擦力,需明确:物体在匀速运动的扶梯上时,与扶梯相对静止,无相对运动或相对运动趋势,因此不受摩擦力,仅受重力和支持力,且二力为平衡力。
【难度系数】
0.7
8. 在“探究二力平衡条件”实验中,小明使用的装置如图所示。
(1)实验中,小明向左盘和右盘中同时放入等重的砝码时,木块保持静止,这说明一对平衡力的
;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘中同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是
。对此,可采取的改进方案是

(2)保持$F_{1}$与$F_{2}$大小相等,小明将木块换成小车,然后将小车扭转一个角度,松手后,小车将
。设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定

(3)如果将木块换成弹簧测力计,向左、右两盘中各放入重为5 N的砝码,则弹簧测力计的示数为
(选填字母)。
A. 10 N
B. 5 N
C. 0 N

答案

大小相等
木块与桌面间存在摩擦力
将木块换成小车进行实验
转动回来
在同一直线上
B

解析

【分析】
1. 第(1)问:当左右盘砝码等重时木块静止,说明一对平衡力大小相等;若砝码不等重木块仍静止,是因为木块与桌面间存在摩擦力,摩擦力与拉力的合力为零使木块平衡。要改进需减小摩擦影响,比如换用小车或光滑桌面。
2. 第(2)问:小车扭转角度后,两个拉力不在同一直线上,小车会受非平衡力作用转动回来,这一步是为了验证二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
3. 第(3)问:弹簧测力计示数等于挂钩端受到的拉力,挂钩受到5N拉力,所以示数为5N,选B。
【解析】
(1) 向左盘和右盘中同时放入等重的砝码时,木块左右拉力大小相等且静止,说明一对平衡力的大小相等;
放入不等重砝码木块仍静止,原因是木块与桌面间存在摩擦力,摩擦力与拉力的合力为零,木块保持平衡;
改进方案:将木块换成小车(或换用更光滑的水平桌面),减小摩擦力对实验的干扰。
(2) 将小车扭转一个角度,两个拉力不在同一直线上,松手后小车将转动回来;
设计该步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(3) 弹簧测力计的示数为挂钩所受拉力的大小,挂钩端受到的拉力为5N,因此弹簧测力计的示数为5N,故选B。
【答案】
(1) 大小相等;木块与桌面间存在摩擦力;将木块换成小车(或换用更光滑的桌面等合理答案)
(2) 转动回来;在同一直线上
(3) B
【知识点】
二力平衡条件;摩擦力的影响;弹簧测力计的读数
【点评】
本题围绕“探究二力平衡条件”实验展开,考查二力平衡的核心条件,同时涉及实验误差分析与改进,以及弹簧测力计的读数原理,注重对实验过程和物理原理的理解,是力学基础实验题型。
【难度系数】
0.7
9. 如图所示,一个弹簧测力计下面静止吊着木块A,木块A所受重力为G,木块A对弹簧测力计的拉力为$T_{1}$,弹簧测力计对木块的拉力为$T_{2}$,则下列说法错误的是(
)
A. G与$T_{1}$大小相等
B. G与$T_{2}$的合力为零
C. $T_{1}$与$T_{2}$大小相等
D. G与$T_{1}$是一对相互作用力

答案

D

解析

【分析】
首先明确平衡力与相互作用力的核心概念:平衡力是作用在同一物体上、大小相等、方向相反且在同一直线的两个力;相互作用力是作用在两个不同物体上、大小相等、方向相反且在同一直线的两个力。
1. 分析木块A的受力状态:木块静止,处于平衡状态,受到重力G(地球施加)和弹簧测力计对它的拉力$T_2$,二者是一对平衡力,因此$G=T_2$,且合力为零。
2. 分析$T_1$与$T_2$的关系:$T_1$是木块对弹簧测力计的拉力,$T_2$是弹簧测力计对木块的拉力,这两个力是两个物体间的相互作用,属于相互作用力,故$T_1=T_2$。
3. 由此推导$G=T_1$,再逐一分析选项,判断正误。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:木块A静止,$G$与$T_2$是平衡力,故$G=T_2$;$T_1$与$T_2$是相互作用力,故$T_1=T_2$,因此$G=T_1$,即$G$与$T_1$大小相等,A正确。
选项B:$G$与$T_2$是一对平衡力,根据平衡力的特点,二者合力为零,B正确。
选项C:$T_1$是木块对弹簧测力计的拉力,$T_2$是弹簧测力计对木块的拉力,二者是相互作用力,根据相互作用力的特点,大小相等,C正确。
选项D:相互作用力是两个物体之间的相互作用(施力物体与受力物体互为对方),$G$是地球对木块A的引力,$T_1$是木块A对弹簧测力计的拉力,这两个力的施力物体和受力物体不满足相互作用力的关系,因此$G$与$T_1$不是一对相互作用力,D错误。
本题要求选择错误的说法,故选D。
【答案】
D
【知识点】
平衡力的判断;相互作用力的判断;合力的计算
【点评】
本题核心考查平衡力与相互作用力的区别,关键在于明确:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上。解题时需准确分析每个力的施力物体与受力物体,避免概念混淆。
【难度系数】
0.6