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1、102 二力平衡智 能 提 要二力平衡二力平衡的条件二力平衡的应用问：如何判定一个物体是否处于二力平衡？答：一是根据物体的运动状态来判定。当物体只受两个力作用时，如果处于静止状态或匀速直线运动状态，那么这两个力就一定是平衡力，处于二力平衡。二是根据二力平衡的条件来判定。首先，看物体受到的两个力是否作用在同一个物体上，再分析两个力是否符合“作用在同一直线上，大小相等，方向相反”，若这些条件都满足，则物体就处于二力平衡。其中有任一个条件不满足，物体就不能处于二力平衡。问：怎样正确区分平衡力和相互作用力？答：物体受到两个力的作用而处于平衡状态，这两个力叫做平衡力。两个物体间发生相互作用而产生的两个力
2、，叫相互作用力。它们都具有大小相等、方向相反、作用在同一直线上的特点，但二者有本质上的区别。平衡的二力作用在同一物体上，即受力物体是一个，而施力物体分别是其它的两个物体，相互作用的二力作用在发生相互作用的两个物体上。例如将一个铅笔盒放在水平桌面上，它受到的重力和桌面对它的支持力作用在同一个铅笔盒上。它处于静止状态，重力和支持力是一对平衡力。铅笔盒对桌面的压力和桌面对铅笔盒的支持力是铅笔盒与桌面发生相互作用产生的一对力，它们分别作用在桌面和铅笔盒上，所以这两个力不能平衡，是一对相互作用力。用简单的语句表述：1 平衡力：同物、等值、反向、共线2相互作用力：异物、等值、反向、共线问：二力平衡的条件有
3、哪些应用？答：一是根据已知力的大小和方向求出另一个力的大小和方向；二是利用二力平衡条件判定物体的运动状态。当物体只受到两个力的作用，并且满足二力平衡时，则可以判定物体处于静止状态或匀速直线运动状态。例如分析火车或汽车在水平路面上作匀速直线运动时，若汽车受到发动机的牵引力是已知的，则可以根据牵引力求出汽车在水平方向上受到的摩擦力的大小，同时得到摩擦阻力的方向与牵引力方向相反的结论。智 能 拓 展潜水艇模型的制作潜水艇模型的制作方法有多种。这里介绍一种简便易做的（图10-10）方法。图10-10取一只试管，用一个钻有两个小孔的橡皮塞塞紧管口，在两个小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管端分别接上一根
4、长度适当的软胶管，其中一根胶管与注射器相连，另一根胶管只需当试管水平浮在水面时，管口能没在水面以下即可。为使试管能水平浮在水面，可在试管的底端绕几圈铁丝，作为配重，使它平衡。演示时将试管放入大玻璃水槽中，使它水平浮于水面。用注射器从试管中抽气，试管里的水就增多；往试管里压气，试管里的水就减少。控制进入试管内的水量，试管就会在水中下沉、上浮或悬浮。做这个模拟演示时，要注意把装置的某些部分与潜水艇的构造作类比。如试管相当于水舱。用注射器往试管里压气相当于用压缩空气排出水舱中的水。智 能 归 例题型一 会根据二力平衡的条件判断二力是否平衡例1 一个物体同时受到两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，
5、那么这两个力（ ）A一定是平衡力B可能是平衡力C一定不是平衡力D无法判断闯关点拨 当两个力的三要素完全相同，则这两个力大小相等、方向相同、两力的作用线重合，显然方向相同的两个力不可能成为平衡力，所以本题中两个力一定不是平衡力答 选C例2 某同学静立在磅秤上，下列几对力中属于平衡力的是（ ）A、人的重力与磅砰对人的支承力B、人对磅砰的压力与磅秤对人的支持力C、磅秤的重力与磅秤对人的支承力D、磅秤的重力与人的重力正确区分平衡力与相互作用力是关键闯关点拨 平衡力是指作用在一个物体上大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力。人的重力与磅秤对人的支承力方向向上，人静立不动时二力大小相等，符合二力平衡的条
6、件，A正确。人对磅秤的压力的受力物体是磅秤，施力物体是人，而磅秤对人的支持力的受力物体是人，施力物体是磅秤，它们是一对相互作用力，不是平衡力的关系，B不正确。 磅秤的重力的受力物体是磅秤，施力物体是地球，而磅秤对人的支持力的受力物体是人，施力物体是磅秤，作用于不同的物体，也不是平衡力的关系，C不正确磅秤的重力与人的重力，显然不作用于同一个物体，不是平衡力，D不正确。答 选A题型二 平衡力知识的实际应用例1 受4N重力的电灯悬挂在电线上静止不动，电线对灯的拉力是多大？方向如何？闯关点拨 要掌握应用二力平衡的条件解决问题，要强调分析问题的思路方法应用二力平衡的条件解决问题，首先要判断被研究的物体是
7、不是处于静止或匀速直线运动状态，只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件利用物体的平衡条件解决问题时，可参考以下步骤：1）明确研究对象电灯2）对电灯进行受力分析受竖直向下的重力、电线对灯的拉力（方向未定）3）判断物体运动状态静止4）依据运动和力的关系平衡状态受力一定为平衡力二力平衡5）结论：拉力大小等于重力大小为4N，拉力方向与重力方向相反，为竖直向上答 拉力的大小为4N，方向竖直向上例2 在竖直的磁性黑板上，小铁片不会掉下来，这是为什么？请画出小铁片的受力示意图图10-11闯关点拨 物体静止，则物体受到平衡力的作用，竖直方向上受力平衡，重力和铁片与黑板间的静摩擦力平衡，重力方
8、向竖直向下，那么静摩擦力竖直向上水平方向也受力平衡，即磁体吸引紧压在黑板的力，和黑板对其向外的压力竖直方向的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，水平方向的两个力也大小相等、方向相反、作用在一条直线上答 小铁片因受磁体吸引紧压在黑板上，黑板对其有个向外的压力铁片与黑板间有一个竖直向上的静摩擦力与铁片重力成为一对平衡力，铁片就不掉下来了受力示意图如图10-11所示图10-12例3 如图10-12所示，A、B、C三物块叠放在一起，B受到水平向左的拉力，C受到一个水平向右的拉力，它们均静止，求：（1）B对A的摩擦力（2）C对B的摩擦力（3）地对C的摩擦力闯关点拨 本题有两点值得思考：一是物体所
9、受的摩擦力都是静摩擦力，而静摩擦力是被动力，依赖于平衡原理及物体所受的其它外力；二是研究对象为多个物体，在分析多个物体受力时，选好研究对象，可简化解题步骤解 （1）选择A为研究对象，作受力分析：竖直方向上和是一对平衡力；水平方向上A物不会受除外的其它外力，由A处于平衡状态，合力为零可知（2）选择AB整体为研究对象，作受力分析：竖直方向上和是一对平衡力，水平方向上和是一对平衡力，可得：FCB=F1=12N，方向水平向右（3）选择ABC整体为研究对象，作受力分析：竖直方向上和是一对平衡力，水平方向上，、和三力平衡，可知，方向水平向左智 能 训 练基础知识训练1文具盒放在水平桌面上，它所受重力为G，
10、对桌面压力为F，桌面对文具盒支持力为N，则上述的几个力中，互相平衡的两个力是 （题型一）2在研究滑动摩擦力时，是用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做_运动，弹簧测力计的示数表示_力的大小根据_ _的条件可知，这时弹簧测力计的示数与_的大小相等，因此可间接地知道滑动摩擦力的大小 （题型二）3某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1200N当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为 N；当起重机以5m/s速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力为 N，拉力的方向为 ；当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做直线运动，工件受到的拉力为 （题型二）4天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略
11、不计，下列各对力中属于平衡力的是( ) （题型一）A天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力B灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力C天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力D灯受到的重力和吊线对灯的拉力图10-135如图10-13所示，放在水平桌面上的物体的质量为5kg，用10N的水平拉力使物体向右做匀速直线运动，下面的说法哪种正确：（ ） （题型二）A物体受到向左49N的摩擦力B物体受到向左10N的摩擦力C物体受到向右10N的摩擦力D物体受到的摩擦力等于零6一跳伞运动员的质量为65kg，降落伞的质量为5kg。运动员在空中张开伞匀速竖直下降，在此过程中人和伞受到空气阻力的大小为（取g=10N/kg）（ ）
12、（题型二）F图10-14A650NB65NC700ND70N7如图10-14所示，用F=150N的水平力把重50N的物体压在竖直墙壁上，当物体静止时受到摩擦力的大小为 （ ）（题型二）A0NB50NC150ND200N8一同学用水平力推停放在水平地面上的汽车，没能推动。此时（ ） （题型二）A人推车的力与车受的重力是一对平衡力B人推车的力与车对人的作用力是一对平衡力C人推车的力的大小小于地面对车的摩擦力D人推车的力的大小等于地面对车的摩擦力综合提高训练图10-151用弹簧测力计沿水平方向拉着一木块在水平木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为12N。若将拉力增大，当弹簧测力计的示数变为20N
13、时，木块受到的滑动摩擦力的大小为_N。（题型一）2 如图10-15所示，水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起，有一大小为10N的水平向左的拉力F作用在乙物体上后，甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg，乙物体的质量为6kg，则物体甲受到的水平作用力为 N；如果当拉力F增大到20时，物体甲和乙均以相同的速度沿地面向左做匀速直线运动，则此时甲物体受到的水平作用力为 N。（题型二）3两个相同的物块、叠放在一起，受10N的水平推力作用，在水平地面上一起做匀速直线运动（图甲），那么物块受到的摩擦力为_N若将物块取下与物块并列，再让它们一起在地面上匀速前进（图乙），那么需要的水平推力为_N（
14、题型二） 4一个载重气球在空气中匀速上升时，受到的浮力为2000N，若在所载重物中再加200N的物体，这时气球就能匀速下降，假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变，则气球的重力为_N，受到的阻力为_N。 （题型二）5下列情况中，属于一对平衡力的是（ ） （题型一）A静止在桌面上的书，书对桌面的压力和重力B苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力C沿竖直方向匀速下降的跳伞运动员，运动员与伞的总重力和空气阻力D在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和重力6体育课上常有爬绳索和爬滑杆两种运动体重相同的小明和小华两人想比赛看谁爬杆爬的快两人先后以相同的姿势匀速向上爬，以下说法正确的是（ ） （题型二）A小华爬绳和小明爬杆受到的摩擦力一样大
