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1、第2节二力平衡 一 平衡状态物体保持 或 状态 二 二力平衡的条件 1 作用在 物体上 2 大小 3 方向 4 在 直线上 静止 匀速直线运动 同一 相等 相反 同一条 名师点拨 判断物体受到的两个力是否是一对平衡力的两种方法 1 两个力满足二力平衡的条件 2 物体在这两个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态 三 二力平衡条件的应用 1 物体在两个力的作用下处于平衡状态时 可以根据其中一个力的大小和方向 确定另一个力的 和 2 如果一个物体受到的力为平衡力 则物体处于 或 状态 大小 方向 静止 匀速直线运动 二力平衡的条件在实验中 分析物体处于平衡状态时 所受两力的大小 方向 作用点应该有什
2、么关系 并结合 探究二力平衡的条件 的实验 思考下列问题 1 为减小阻力对实验的影响 对选择的桌面和小车的质量应有什么要求 提示 为避免小车与桌面间的摩擦力对实验的影响 应选择光滑的桌面 同时小车的质量小一点 来减小小车与桌面间的摩擦力 参考答案 选择的桌面应光滑 小车的质量小一点 2 实验中 如何判断小车所受的力是否是平衡力 提示 使物体处于平衡状态 静止状态或匀速直线运动状态 的力是平衡力 故在本实验中 应根据小车是否处于静止状态或匀速直线运动状态来判断小车所受的力是否是平衡力 参考答案 根据小车是否处于静止状态或匀速直线运动状态来判断 3 观察 探究二力平衡的条件 的实验 分析下列四种实
3、验现象 分别能得出什么结论 1 用手按住小车不动 两边的托盘中各加质量不同的砝码 放手后可看到 小车向砝码质量大的一方运动 用手按住小车不动 两边的托盘中各加质量相等的砝码 放手后可看到 小车静止不动 2 用手按住小车不动 两边的托盘中各加质量相等的砝码 放手后可看到 小车静止不动 用手按住小车不动 把两个托盘放在同一侧 两盘中加入质量相等的砝码 放手后可看到 小车向受力方向运动 3 在两盘中加质量相等的砝码 使小车静止 用手旋转小车至某一角度 使两个力不作用在同一直线上 放手后可看到 小车转动 不能平衡 4 用两个相同的小车分别系住一个托盘 用手按住 保证二力大小相等 方向相反 作用在同一直
4、线上 放手后可以看到 两小车都不能静止 提示 1 由实验现象可知 二力大小不等时 小车不静止 受力不平衡 只有二力大小相等时 小车才静止 受力才平衡 故可得出结论 二力大小相等时 二力才平衡 2 由实验现象可知 二力方向相同时 小车不静止 受力不平衡 只有二力方向相反时 小车才静止 受力才平衡 故可得出结论 二力方向相反时 二力才平衡 3 由实验现象可知 二力不在同一直线上时 小车不静止 受力不平衡 故可得出结论 二力必须在同一直线上时 二力才平衡 4 由实验现象可知 二力没作用在同一物体上时 物体不静止 受力不平衡 故可得出结论 二力必须作用在同一物体上时 二力才平衡 参考答案 1 二力大小
5、相等时 二力才平衡 2 二力方向相反时 二力才平衡 3 二力必须在同一直线上时 二力才平衡 4 二力必须作用在同一物体上时 二力才平衡 归纳提升 二力平衡的条件可简记为 同体 共线 反向 等大 四个条件缺一不可 针对训练 如图所示 把木块放在光滑的水平桌面上 向挂在木块两端的小盘里加砝码 每个砝码的质量相同 先使右盘中的砝码数多于左盘中的砝码数 可以观察到木块将 当 时 木块处于静止状态 若保持两盘中的砝码相等 用手把木块扭转一个角度 松开手后 木块将 通过以上实验 可以总结出物体在二力作用下保持静止的条件是 这两个力必须 并且 教你解题 解答本题的关键是通过条件的变换判断使物体处于静止状态时
6、 两力的大小 方向及是否共线的情况 精讲精析 当右盘中砝码数多于左盘中砝码数时 F2 F1 木块将向右运动 当左 右两盘砝码数相等时 F1 F2 木块处于静止状态 当把木块扭转一个角度 F1和F2不在同一直线上 松开手后 木块将转动 通过以上实验可知 要使物体在二力作用下保持静止 两力必须大小相等 方向相反 且作用在同一条直线上 答案 向右运动两盘砝码数相等转动大小相等方向相反作用在同一条直线上 二力平衡的两个应用1 求力的大小和方向 运动状态不变 静止或做匀速直线运动 2 判断物体的运动状态 规律方法 平衡力和相互作用力的异同 典例 2011 益阳中考 如图所示 跳伞运动员和伞在空中匀速直线
7、下降 已知人和伞的总重为750N 则人和伞受到的阻力大小为 N 方向是 思路点拨 精讲精析 本题考查了平衡力的应用 跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降 则人和伞在竖直方向上受平衡力的作用 即人和伞受到的重力与人和伞受到的阻力是一对平衡力 这两个力大小相等 方向相反 所以 阻力的大小等于750N 方向竖直向上 答案 750竖直向上 1 2012 菏泽中考 在下列事例中 受平衡力作用的物体是 A 正在圆形轨道上运动的过山车B 减速进站的火车C 腾空而起正在加速上升的火箭D 在马路上匀速直线行驶的汽车 解析 选D 物体受平衡力作用时 运动状态保持不变 圆形轨道上运动的过山车运动速度和运动方向都在变化
8、减速进站的火车和腾空而起正在加速上升的火箭运动速度在变化 故它们受到的都不是平衡力 A B C错 在马路上匀速直线行驶的汽车的运动状态没有改变 因而它受到的是平衡力 D正确 故本题选D 2 2011 南充中考 如图所示的四个力的示意图中 表示两个力彼此平衡的是 解析 选D A项两个力的大小不相等 不是一对平衡力 B项两个力不是作用在同一条直线上 不是一对平衡力 C项两个力不是作用在同一个物体上 不是一对平衡力 D项两个力大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 作用在同一个物体上 所以是一对平衡力 3 2012 南充中考 一个物体放在水平桌面上 下列一对力中是平衡力的是 A 物体受到的重力和物体
9、对水平桌面的压力B 物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力C 物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力D 桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力 解析 选B 本题考查二力平衡的条件 二力平衡的条件是 两力大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 作用在同一个物体上 即两个力必须同时满足以上四个条件才是一对平衡力 物体受到的重力和物体对水平桌面的压力 两个力都是竖直向下的且作用在两个物体上 故这两个力不是一对平衡力 A错 物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力 符合二力平衡的条件 是一对平衡力 B正确 物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力 两个力作用在两个物体上 是一对相互作用力 不是一对平衡力 C
10、错 桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力 两个力方向相同 不是一对平衡力 D错 4 2011 广安中考 小王同学在端午节时随父亲到嘉陵江上乘船游玩 当船加速行驶时 船受到 选填 平衡力 或 非平衡力 作用 解析 物体在平衡力的作用下 保持静止状态或匀速直线运动状态 当船加速行驶时 船在做变速运动 运动状态在不断改变 故船受到的是非平衡力 答案 非平衡力 5 如图所示 一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车 但小汽车仍保持静止 则小孩对车的推力 选填 大于 小于 或 等于 车受到的阻力 解析 小汽车仍保持静止 说明小汽车在水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力 大小相等 答案 等于 6
11、 2012 苏州中考 如图所示 用细绳悬挂的重50N的物体静止在空中 画出它所受重力G和拉力F的示意图 解析 物体处于静止状态 则物体受到的重力G和拉力F是一对平衡力 大小相等 方向相反 重力和拉力的作用点均在重心 重力的方向竖直向下 大小为50N 拉力的方向竖直向上 大小也为50N 答案 7 2012 襄阳中考 在探究 二力平衡条件 的实验中 1 设计组装的实验装置如图所示 老师指出实验桌面越光滑越好 其原因是 2 实验中保持F1与F2相等 用手将小车扭转一个角度 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 两个力必须满足的条件是 解析 1 实验过程中我们要分析小车在水平方向上受到的力F1 F2的情况 所以应减小摩擦力对实验的影响 使桌面越光滑越好 2 将小车扭转一个角度时 力F1 F2虽然大小相等 但是不在同一条直线上 松手后小车无法平衡 表明两个力平衡时还必须作用在同一直线上 答案 1 减小摩擦力对实验的影响 2 两个力必须作用在同一直线上 成功源于努力
