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第八章 运动和力
第2节 二力平衡
【例题】（2023春 蜀山区校级月考）下列物体中，处于平衡状态的是（　　）
A．沿竖直方向匀速上升的气球
B．沿水平方向抛出的篮球
C．沿滑梯加速下滑的小孩
D．减速行驶的汽车
【答案】A
【分析】平衡状态一共有两种情况，物体处于静止状态或匀速直线运动状态；其运动状态不变，若物体的运动速度或运动方向发生改变，都说明物体的运动状态发生了改变。
【解答】A、在竖直方向上匀速上升的气球，速度和方向均不变，运动状态不变，处于平衡状态，故A正确；
B、沿水平方向抛出的篮球，在重力的作用下做平抛运动，速度和方向发生改变，不是平衡状态，故B错误；
C、沿滑梯加速下滑的小孩，运动速度发生变化，不是平衡状态，故C错误；
D、减速行驶的汽车，速度发生了改变，不是平衡状态，故D错误。
【点评】本题主要考查了对平衡状态的掌握和判断，要注意速度大小和方向均不发生变化的状态是平衡状态。
1．物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。如挂着的电灯、放在桌面上的书、在平直公路上做匀直线运动的汽车、在空中匀速直线下降的降落伞都处于平衡状态。 注意：（1）速度为零的物体不一定处于静止状态，只要速度一直为零时才是静止状态，如果物体只是在运动过程中的某个瞬间速度为零，则不是静止状态。如将物体从某高度自由释放瞬间，小球速度为零，但不是静止状态。 （2）速度大小和方向同时保持不变的运动才是匀速直线运动状态，如物体做匀速圆周运动时速度大小不变，方向改变，不是匀速直线运动状态。 2．物体受到几个力作用时，如果处于平衡状态，则这几个力相互平衡。 3．如果物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态），则物体一定受到平衡力的作用；如果物体受到平衡力的作用（合力为零），则物体一定处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态）。
【闯关01】（2023春 宿城区期末）关于平衡力，下列说法正确的是（　　）
A．物体在平衡力作用下一定保持静止状态
B．作用在物体上的两个力三要素完全相同，这两个力一定是平衡力
C．物体受到重力和拉力的作用，这两个力方向相反，它们一定是平衡力
D．运动的物体在平衡力作用下，一定保持匀速直线运动状态
【答案】D
【分析】（1）物体在平衡力作用下一定保持静止或匀速直线运动状态；
（2）二力平衡的条件，即同物、同线、等值、反向。这四个条件缺一不可。
【解答】解：A、物体在平衡力的作用下，也可能保持匀速直线运动状态，故A错误；
B、作用在物体上的两个力的三要素完全相同，不符合平衡力的条件，故B错误；
C、二力平衡的条件：同物、同线、等值、反向，故物体受到重力和拉力的作用，不一定是平衡力，故C错误；
D、运动物体在平衡力的作用下，一定保持匀速直线运动状态，故D正确。
【点评】此题主要考查学生对平衡力的辨别，以及平衡状态的判断，难度不大。
【闯关02】（2023秋 灌云县期中）如图所示是魔术师表演真人悬空的场景：女演员悬在空中不动，却看不见任何物体支撑女演员，该女演员悬空是因为（　　）
A．受平衡力作用
B．所受重力消失
C．不受力的作用
D．空气对女演员有支持力
【答案】A
【分析】受力的物体如果处于静止或匀速直线运动状态时，一定受平衡力作用。
【解答】解：A、女演员悬在空中不动时，处于平衡状态，所以一定受到了平衡力作用，故A正确；BC、女演员悬空时，其重力不会消失，仍受到重力的作用，故BC错误；D、空气对女演员没有支持力作用，女演员之所以能悬在空中不动，是因为有细钢筋吊着女演员，观众不易看到，女演员此时受到的重力和拉力相平衡，故D错误。
【点评】本题考查了对重力和平衡状态的理解，属基础题，难度不大。
【闯关03】（2023春 齐河县期中）下图有关物体运动状态描述的图像，不能说明物体受平衡力的是（　　）
A．B． C．D．
【答案】A
【分析】静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态。处于平衡状态的物体受到的力是平衡力，处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力。根据图象判断出物体的运动状态即可解决此题。
【解答】解：A、图象表示物体做匀加速直线运动，说明物体处于非平衡状态，受力不平衡，故A符合题意。B、图象表示物体做匀速直线运动，说明物体处于平衡状态，受力平衡，故B不合题意。C、路程与时间成正比，即速度不变，物体做匀速直线运动，说明物体处于平衡状态，受力平衡，故C不合题意。D、路程不随时间变化，表示物体静止，说明物体处于平衡状态，受力平衡，故D不合题意。
【点评】本题关键要抓住平衡状态的特点：速度保持不变，而且可能是静止或匀速直线运动两种状态，不能漏解。
■重点02 二力平衡条件的应用
【例题】（2023春 綦江区期中）如图所示，作用在物体上的力属于平衡力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】判断两个力是否是一对平衡力，要看它们是否同时满足四个条件，即：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在一条直线上。
【解答】解：AB、图中两个力的大小不相等，不是平衡力，故AB错误；
C、图中两个力同时满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在一条直线上是一对平衡力，故C正确；
D、图中两个力不是作用在同一直线上，不是平衡力，故D错误。
【点评】本题考查了平衡力的判断，关键是知道四个条件缺一不可。
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（合力为零）。注意这四个要点缺一不可。 2．两个力彼此平衡，理解二力平衡的含义，要抓住两个要点： （l）一个物体，同时受两个力作用； （2）物体保持静止状态或匀速直线运动状态（即物体处于平衡状态） 3．二力平衡条件的应用 （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。
【闯关01】（2023春 西宁期末）在平直的路面上，小西用水平向右20N的力推一辆重为150N的小车做匀速直线运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（　　）
A．20N，水平向左 B．20N，水平向右
C．150N，水平向左 D．150N，水平向右
【答案】A
【分析】受力的物体做匀速直线运动时，一定受到平衡力的作用，一对平衡力的大小相等、方向相反。
【解答】解：小西用水平向右20N的力推一辆重为150N的小车做匀速直线运动时，小车受到的推力和摩擦力是一对平衡力，其大小相等、方向相反，所以小车所受阻力的大小和方向分别是20N，水平向左，故A正确，BCD错误。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用，关键是知道受力情况与运动状态之间的关系。
【闯关02】（2022 淮安）如图，质量2kg的植保无人机悬停空中，无人机受到的升力是　 　N，升力的施力物体是　 　。（g取10N/kg）
【答案】20；空气。
【分析】无人机悬停在空中，升力与重力相平衡，大小相等；根据力的作用是相互的，可得出升力的施力物体。
【解答】解：无人机悬停在空中，升力与重力相平衡，即无人机受到的升力F＝G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；无人机旋翼高速旋转时对空气施力，由于力的作用是相互的，所以获得空气对无人机施加的升力。
【点评】本题考查平衡力、平衡状态的判断、对应的受力分析，难度不是很大，但是综合性还是比较强。
【闯关03】（2023 广安）“玉兔二号”月球车在月球表面留下了属于中国的第一道印记。登月前，在水平地面上进行测试时，月球车匀速行驶45m，用时15min，则月球车行驶的速度为　 　m/s；月球车的质量为135kg，若车受到的阻力为车重的0.2倍，则月球车的牵引力为　 　N。（g＝10N/kg）
【答案】0.05；270。
【分析】（1）利用v计算月球车行驶的速度；（2）根据f＝0.2G求出月球车受到的摩擦力，月球车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出月球车受到的牵引力。
【解答】解：（1）月球车行驶的速度为：v0.05m/s；
（2）在地球上月球车受到的重力：G＝mg＝135kg×10N/kg＝1350N；
月球车受到的摩擦力：f＝0.2G＝0.2×1350N＝270N，
因月球车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，月球车受到的牵引力F＝f＝270N。
【点评】本题考查速度、重力的计算、二力平衡条件及其应用，属于对基础知识的考查，难度较小。
■重点03 探究二力平衡的条件
【例题】（2023春 西丰县期末）课后服务活动中，物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究：
（1）图甲的探究装置中研究对象是　 　，实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于　 　状态。
（2）小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，小车处于静止状态；改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，由此说明两个力必须　 　才能平衡。
（3）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，说明两个力必须作用在　 　才能平衡。
（4）某次实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，此时小车受到的　 　（选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到　 　的影响。
（5）为尽量减少以上影响，小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片，如图乙，实际操作中还发现乙装置具有更适合探究　 　的优点（填字母）。
A．不在同一条直线上的两个力能否平衡
B．不在同一物体上的两个力能否平衡
【答案】（1）小车；静止；（2）大小相等；（3）同一条直线上；（4）是；摩擦力；（5）B。
【分析】（1）图甲中观察小车的受力和运动情况来探究二力平衡的条件；
（2）探究两个力的大小关系；
（3）探究两个力的方向关系；
（4）考虑到接触面不光滑，受摩擦力的影响；
（5）小车不能分成两个物体，卡片可以分成两个，据此解答。
【解答】解：（1）实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小车，判断依据是小车处于静止状态；
（2）实验时，小虎向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态，改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，这表明平衡的两个力需要大小相等；
（3）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；
（4）实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，小车仍处于静止状态，此时小车还受平衡力的作用，此时小车有向左运动的趋势，桌面对小车有向右的摩擦力；
（5）探究二力必须作用在同一物体上，实验时可将物体分成两个物体，而小卡片比小车更容易被分成两个物体，因此乙装置更适合探究不在同一物体上的两个力能否平衡。故选：B。
【点评】本题考查二力平衡条件的探究实验，掌握二力平衡条件是解答本题的关键。
1．实验装置 2．选择小车而不选择木块的目的：减小 摩擦 对实验的影响。 3．定滑轮的作用：减小摩擦，改变 力的方向 。 4．实验中选择卡片为研究对象，是为了不考虑 卡片自重 的影响。 5．选择小车处于静止状态为研究状态的原因：匀速直线运动状态不好控制。 6．控制变量法的应用： （1）保持两个力在同一条直线上，改变小车两边所挂钩码的数量，研究力的大小关系。 （2）保持两边钩码质量相同，扭动小车或纸片，研究平衡力是否在一条直线上 。 （3）保持两个力在同一条直线上，两边钩码质量相等，用剪刀剪开卡片的目的是研究两个力是否作用在同一个物体 上。 7．实验结论：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。
【闯关01】（2023春 泰兴市期末）在探究“二力平衡的条件”实验中，小明同学的实验情景如图甲所示，小红同学的实验情景如图乙所示，木块和小车均保持静止。下列有关说法中不正确的是（　　）
A．如果增大盘中砝码的质量，那么对应的拉力就会增大
B．图甲实验中，两端盘中砝码的质量不相等，木块仍可能保持静止
C．图甲实验中，拉力F1是由绳子发生弹性形变产生的
D．图乙实验中，将静止的小车两端的拉力同时去掉，小车不一定静止
【答案】D
【分析】AB、二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上；
C、根据图甲判断拉力F1的施力物体；
D、图乙实验中，将静止的小车两端的拉力同时去掉，小车合力为零，据此判断。
【解答】解：A、由于定滑轮不改变力的大小，所以增大盘中砝码的质量，对应的拉力就会增大，故A正确；B、图甲实验中，两端盘中钩码的质量不相等，由于木块和桌面之间的存在静摩擦力，木块仍可能保持静止，故B正确；C、由图甲可知，拉力F1的施力物体是绳子，故C正确；D、图乙实验中，将静止的小车两端的拉力同时去掉，小车合力为零，将保持原来的静止状态，故D不正确。
【点评】本题是对探究“二力平衡的条件”的实验的考查，难度不大。
【闯关02】（2022 聊城）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F1与F2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）同一条直线。
【分析】（1）实验中应尽量减小摩擦对平衡的影响；
（2）图甲中观察小车的受力和运动情况来探究二力平衡的条件；
（3）探究两个力的大小关系；
（4）探究两个力的方向关系。
【解答】解：（1）小明同学采用的实验装置如图乙，选用了小车，这样可以尽量减小摩擦力对实验的影响；
（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，故判断依据是小车处于静止状态；
（3）实验时，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，发现小车无法保持静止状态，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。
【点评】本题考查二力平衡条件的探究实验，掌握二力平衡条件是解答本题的关键。
【闯关03】（2023 绥化）如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
（1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力　 　。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力　 　。
（2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车　 　，这说明相互平衡的两个力作用　 　。
（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较　 　的砝码进行实验。（选填“大”或“小”）
【答案】（1）大小相等；方向相反；（2）扭转回来；同一直线上；（3）大。
【分析】（1）（2）当物体处于静止或匀速直线运动状态时就说物体处于平衡状态；二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在一条直线上；
（3）拉力与摩擦力差值大，实验中能减小摩擦力对实验的影响。
【解答】解：（1）两边的托盘中砝码质量不同时，则两边拉力不相等，小车运动；质量相等时，则两边拉力相等，小车静止，说明二力平衡需要两个力大小相等；保持两托盘里砝码的质量相等，把两个托盘挂在小车的同一侧，即两个力的方向相同，放手后小车运动，不能平衡，说明二力平衡需要两个力方向相反；
（2）将小车扭转一个角度，两个力就不在一条直线上了，松手后，小车将扭转回来，所以不能保持平衡状态，说明二力平衡需要两个力在同一直线上；
（3）小车运动过程中受到的摩擦力，若实验中砝码质量越大，即拉力与摩擦力差值大，实验中能减小摩擦力对实验的影响。
【点评】本题考查了二力平衡的条件的探究过程，在该实验中，为了探究两个力是否平衡，要用到控制变量法的思路，探究其中的一个条件时，要控制其他条件相同，这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据。
■难点 合力和分力
【例题】（2023春 固始县期末）F1、F2是同一水平直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左，F1的大小是10N，则关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（　　）
A．F2的大小一定是20N
B．F2的大小一定是40N
C．F2的方向一定沿水平向左
D．F2的方向可能向左，也可能向右
【答案】C
【分析】同一直线上二力的合成，当其方向相同时，其合力的大小等于两个力的大小之和；当其方向相反时，其合力的大小等于两个力的大小之差，且合力的方向总是跟较大的那个力的方向相同。
【解答】解：已知合力大小为F＝30N，方向向左，F1大小为10N；
当F1向左，F2也向左时，F2＝30N﹣10N＝20N；
当F1向右时，F2向左时，有F2﹣F1＝30N，则F2＝30N+10N＝40N，
综上可知，F2的大小可能是20N、也可能是40N，故AB错误；
F2的方向一定沿水平向左，F1的方向可能向左、也可能向右，故C正确，D错误。
【点评】本题考查了同一直线上二力合成的运用，关键是知道二力合成的特点。
1．合力和分力：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，则这个力就是那几个力的合力，而那几个力叫做分力。 2．合力的大小和方向： （1）同一直线上二力的合成，当其方向相同时，其合力的大小等于两个力的大小之和； （2）当其方向相反时，其合力的大小等于两个力的大小之差，且合力的方向总是跟较大的那个力的方向相同。 3．合力和分力的关系：作用的效果相同，可等效替代。
【闯关01】（2023春 安溪县期末）“燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台。”出自唐代李白的《北风行》。如图，重为G的雪花从空中加速飘落的过程中，若雪花所受阻力为f，则雪花所受力的合力大小和方向为（　　）
A．大小：G﹣f；方向：竖直向上
B．大小：G+f；方向：竖直向上
C．大小：G﹣f；方向：竖直向下
D．大小：G+f；方向：竖直向下
【答案】C
【分析】根据力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差。
【解答】解：重为G的雪花从空中加速飘落的过程中，向下运动，阻力方向向上，重力方向竖直向下，两者方向相反，故合力大小F＝G﹣f，合力方向竖直向下。故C正确。
【点评】本题考查同一直线上的二力合成的运用，会计算反方向上两个分力的合力。
【闯关02】（2023秋 金堂县校级月考）若作用在一个物体上的两个力分别是5N和8N，且在同一直线上，则这两个力的合力是（　　）
A．一定是13N B．一定是3N
C．可能是3N或13N D．无法判断
【答案】C
【分析】在力的合成中，作用在同一直线上的两个力，当方向相同时其合力最大，合力大小等于两个力的大小之和；当方向相反时其合力最小，合力大小等于两个力的大小之差。
【解答】解：作用在一个物体上的两个力，F1＝5N、F2＝8N，且在同一直线上，
当两个力的方向相反时，其合力最小：F＝F2﹣F1＝8N﹣5N＝3N，
当两个力的方向相同时，其合力最大：F＝F1+F2＝8N+5N＝13N。
合力大小可能是3N或13N，故C正确。
【点评】此题考查了同一直线上二力的合成问题，知道方向不同和相同合力大小不同是关键。
【闯关03】（2023春 蜀山区校级月考）跳伞运动员背着打开的降落伞从空中竖直跳下，他所受的重力和空气阻力的合力为100N，方向竖直向下，已知运动员和降落伞的总重为800N，则运动员所受空气阻力大小为（　　）
A．100N B．700N C．800N D．900N
【答案】B
【分析】当物体受到的同一直线上的两个力的方向相同时，物体受到的合力大小等于这两个力的和，方向与这两个力的方向相同；当两个力的方向相反时，物体受到的合力等于这两个力的差（大的减去小的），方向与较大的力方向相同。
根据题目中告诉的合力大小与方向，以及物体受到的重力可以求得其受到的空气阻力。
【解答】解：运动员下落时受到重力G和空气阻力f的作用，这两个力共线，反向；由于其合力为100N，并且方向向下，所以两者的关系是：G﹣f＝100N，由于重力等于800N，所以物体受到的空气阻力为700N，方向竖直向上，B正确，ACD错误。
【点评】本题主要考查力的合成的应用，理解跳伞运动竖直下落时，受到的重力与阻力方向相反是解题的关键。
■易错点 一对相互作用力和一对平衡力
【例题】（2023 天元区一模）如图所示，小强用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子，但箱子没动。下列说法正确的是（　　）
A．人对箱子的推力和箱子受到的支持力是一对相互作用力
B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
D．箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力
【答案】C
【分析】（1）平衡力的条件大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上；
（2）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上；
（3）物体处于静止状态，受平衡力的作用。
【解答】解：A．人对箱子的推力和箱子受到的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故A错误；
B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C．箱子受到的重力和地面对箱子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C正确；
D．箱子没动，处于静止状态，受力平衡，箱子受到水平方向的推力等于地面对箱子的摩擦力，故D错误。
【点评】本题考查相互作用力与平衡力的区分，属于中档题。
1．平衡力与相互作用力的辨别 平衡力相互作用力相同点大小相等，方向相反，作用在同一直线上不同点受力物体作用在同一物体上作用在两个不同物体上受力情况受力物体是同一个，施力物体不是同一物体两个物体互为施力者，互为受力者力的变化一个力变化(增大、减小或消失)，另一个力不一定变化，此时物体失去平衡同时产生，同时变化，同时消失
2．判断两个力是否为平衡力，必须从分析两个力是否“同物”开始，如果不“同物”肯定不是平衡力，如果“同物”再分析它们是否等大、反向、共线。只有同时满足四个条件才是平衡力。相互作用的两个力也具有等大、反向、共线的性质，但受力物体不同。
【闯关01】（2023春 通河县期末）停靠在水平轨道上的“和谐号”列车，下列说法中正确的是（　　）
A．列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
B．列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C．列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对平衡力
D．铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
【答案】A
【分析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、列车所受重力和铁轨对列车的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上，这两个力是平衡力，故A正确；B、列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力大小相等，方向相反，作用在两个物体上，作用在同一直线上，这两个力是相互作用力，故B错误；C、列车所受重力和列车对铁轨的压力大小相等，方向相同，不是一对平衡力，故C错误；D、铁轨所受重力和铁轨对列车的支持力这两个力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
【点评】本题考查平衡力的特点，难度不大。
【闯关02】（2023春 蜀山区校级月考）如图所示，一位同学用水平推力推停在水平地面上的汽车，但没有推动。则与推力平衡的力是（　　）
A．汽车受到的重力 B．汽车对地面的压力
C．地面对汽车的支持力 D．地面对汽车的摩擦力
【答案】D
【分析】处于平衡状态的物体受到的力是平衡力；二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、汽车受到的重力与推力不在同一直线上，方向不同，所以不是一对平衡力，故A不合题意。B、汽车对地面的压力与推力不是作用在同一物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故B不合题意。C、地面对汽车的支持力与推力不在同一直线上，方向不同，所以不是一对平衡力，故C不合题意。D、汽车没有被推动，处于平衡状态，此时地面对汽车的摩擦力与推力符合二力平衡条件，是一对平衡力，故D符合题意。
【点评】此题考查平衡力与相互作用力的辨别，平衡力与相互作用力区别主要在于：平衡力是作用在同一物体上的两个力；相互作用力是作用在两个物体上的力。
【闯关03】（2023 蒙城县模拟）如图所示，将甲、乙两个质量相等的带电小球，先后放入一固定的内壁光滑且绝缘的竖直平底圆管内，甲球静止在圆管底部，乙球恰好能在甲球正上方某个位置（两球未接触）保持静止，分别作出甲、乙的受力示意图，下列判断正确的是（　　）
A．F1和F2是一对平衡力
B．F1和F2是一对相互作用力
C．F1和G甲是一对平衡力
D．F2和F3是一对相互作用力
【答案】D
【分析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在同一物体上；
相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上。
【解答】解：A、由图可知甲球受到的支持力F1与F2和重力G甲之和相等，所以F1与F2大小不相等，所以不是一对平衡力，故A错误；B、F1与F2这两个力作用在同一个物体上，所以不是一对相互作用力，故B错误；C、由图可知甲球受到的支持力F1与F2和重力G甲之和相等，所以F1与G甲大小不相等，所以不是一对平衡力量，故C错误；D、F2与F3这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，所以是一对相互作用力，故D正确。
【点评】本题考查相互作用力和平衡力的判断，难度不大。

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