实验探究：二力平衡 培优

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1、实验探究：二力平衡（培优）运讷伏志不支静上廿三才連亘咗丞轅一定对嘗.二直力，三寻旅志.咎方萨K确左硏究旋2,蚩看初休登郦力：尤盧力r后强 力f關掛州换动t锯找摩稼力 乳肴詡佯所处洞状季4.気折吕力之间的关系-5&眼据亜 力羊衝需需沬葩注率術狀帝二力平衡条许筍力曲祈力的性嗟施力区别再In作用力、卜 tw万句甫反引力 重力、磁廿呢引力（可商嬢號；垃th咅力JizJ.亞持力；TT*5 I 舉F昆力学檸力（贞拡融.重难点一、平衡力与相互作用力概念与区别定义:一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说明这两 个力是平衡的，或者说物体处于二力平衡状态。条 件:作用在一物体上的两个力，必

2、须大小相等、方向相反，并作用在同一条直线上。判断:物体在两个力作用下保持静止状态或匀速直线运动状态;两个力同时满足 二力平衡的四个条件。注 意:平衡力与相互作用力区分时，应注意平衡力作用在一个物体上，而相互作用力 作用在两个不同的物体上。重难点二、二力平衡的应用（受力分析，较难）受力分析:物体在两个力作用处于平衡状态时，根据一个力大小和方向，判断另一个力 的大小和方向。判断状态:如果一个物体受力平衡，则物体处于静止或匀速直线运动状态。重难点三、二力平衡的条件（实验探究）使用控制变量法： 两个力方向相反且同一直线 两个力大小相同 作用在同一物体上重难点一、平衡力与相互作用力概念与区别1、如图所示

3、，P、Q两物体分别放在同一桌面上，分别在F P =5N、F Q =3N的水平拉力作用下做匀速直线运动，可以确定（B ）A. 物体P的速度一定大于物体Q的速度B. 若m P = m Q ,则物体P 一定比物体Q粗糙C. 物体P受到的摩擦力可能等于物体Q受到的摩擦力D. 物体Q对桌面的压力一定大于物体P对桌面的压力2、体操运动员静止在平衡木上时，与运动员所受重力是一对平衡力的是（A ）A. 平衡木对运动员的支持力B.运动员对平衡木的压力C.平衡木受到的重力D.运动员对地球的吸引力3如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直 状态，由静止开始释放小球，不计空气阻力，

4、小球可在A、F、B三点间来回摆动，A和B 是最高点，F是最低点。下列说法正确的是（D）A. 当小球到达B点时受平衡力B. 小球到达最低点F时撤去一切外力，由于惯性，它将保持原来的圆周运动C. 当小球到达最高点A时撤去一切外力，它将做匀速直线运动D. 当小球摆动到B点时，细线恰好断开，则小球将沿BE方向运动4对于放在水平桌面上的书，下述几对力中属于相互作用力的是（D ）A. 书对桌面的压力与书所受的重力B. 书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力C. 书所受的重力与桌面对书的支持力D. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力5. 氢气球下吊一小重物G在空气中做匀速直线运动，若不计空气阻力和风的影

5、响，而小重 物G恰能沿MN方向斜向上升，下图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是（D ）ABCD6、如图所示，王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进，下列说法中正确的是（B）A. 汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力B. 汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力C. 汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力D. 汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力7嫦娥三号着陆器向下喷气获得反推力，以较小速度向月面匀速降落。着陆器匀速降落时 重力与反推力（C）A. 施力物体相同B.是相互作用力 C.是一对平衡力D.其合力向下8四旋翼无人机下方用细线悬挂一

6、个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中（B）A. 悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力B. 加速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力C. 匀速下降时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力D. 水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向9如图所示，A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态，下列说法正确的是（D ）A. 石块B所受A的压力和C的支持力大小相等，方向相反B. 石块B受到石块A的重力和压力的作用C. 石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力D. 石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力是一对相互作用力10.如图所示，将小车放在水平桌面上，用轻绳跨过定滑

7、轮与钩码相连，在轻绳的拉力作用 下沿桌面做匀速运动。若突然剪断轻绳，则下列关于小车的叙述正确的是（A ）A. 小车将运动得越来越慢B. 小车对桌面的压力和桌面对小车的支持力是一对平衡力C. 小车将继续向前匀速运动D.受到的摩擦力将越来越大【解析】由小车沿桌面做匀速运动知道，小车受到的力是平衡力，即竖直方向上重力和支持力是平衡力,水平方向上拉力和摩擦力是平衡力。若突然剪断轻绳，拉力消失，在水平方向上小车只受向左的摩擦力，由于摩擦力方向与小车的运动方向相反，所以小车做减速运动，速度越来越慢。影响摩擦力 的因素是压力大小和接触面的粗糙程度，当突然剪断轻绳时，小车对接触面的压力与接触面的粗糙 程度都不

8、变，所以受到的摩擦力大小不变。重难点二、二力平衡的应用（受力分析，较难）1空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等，甲的速度是4米/秒，乙的速度是5米/秒，则甲、乙所受阻力之比为（C）A. 4 : 5B. 5 : 4C. 1 : 1D. 4 : 1然全部消失，那么小球的运动状态将是（A ）A.匀速直线运动B.立即停止运动C.速度越来越快D.速度越来越慢2如图所示，小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时，如果小球受到的外力突3如图所示，A、B两物体的重力分别为30N、40N, A用细绳悬挂在顶板上，B放在水平 地面上，A、B之间有弹簧固定连接，绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹 力

9、为20N，那么绳对物体A的拉力（A）A.可能是10N B. 一定是70N C. 一定是50N D.可能是90N4如图所示，两个完全相同的条形磁铁A和B ,质量均为m，将它们竖直放在水平地面上，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧测力计读数为mg ,则B对A的支持力F以及水平地面对B的支持力F分别为（）1 2A.F =0， F =mg B. F =mg， F =0 C. F 0， F 0， F =mg1 2 1 2 1 2 1 2【解析】磁铁A受到向下的重力、向上的拉力、B对A向下的引力和B对A向上的支持力，这四个力平衡，因为拉力和重力大小相等，所以B对A向下的引力和B对A向上的支持

10、力相等，所以F/0，但 不一定等于mg。把磁铁A和B当成一个整体，这个整体的重力等于2 mg，向上的拉力为mg ,还 有地面对整体向上的支持力，根据这三个力平衡，所以水平地面对B的支持力F2的大小等于mg。5竖直向上抛出一小球（忽略空气阻力）小球到达最高点时处于非平衡（填“平衡”或“非 平衡”）状态，你判断的依据是小球只受重力作用。飞行员跳伞训练，刚跳下飞机还未打开降落伞时，飞行员处于非平衡（填“平衡”或“非 平衡”）状态，打开降落伞一段时间后，开始做向下匀速直线运动，飞行员处于平衡（填“平 衡”或“非平衡”）状态。（始终不考虑空气阻力）重难点三、实验探究:二力平衡的条件1.“探究二力平衡的条

11、件”实验的目的是:探究当物体只受两个力作用而处于静止或匀速 直线运动状态时，这两个力有怎样的关系。实验时，需要记下弹簧测力计的示数。若实验 时作用在物体上的两个力方向相同，则物体不可能（填“可能”或“不可能”）处于平衡状 态。2如图（a）、（b）所示，某小组同学以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计、细线等器材 进行实验，该小组同学是在做“探究二力平衡的条件实验”。按图（a ）所示进行实验 操作时，应在硬纸板处于静止状态下读取测力计的示数;按图（b ）所示进行实验操作时，放开硬纸板前，应使两测力计的示数相等，两细线对硬纸板拉力的方向相反3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

12、片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。（1）实验中选择小卡片的目的是因为可以不考虑（填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力；（2）探究两个力大小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数，得出结论:二力平衡 两个力大小相等，方向相反；（3）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作:旋转（填“挤压” “翻转” 或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。4在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：卜臂：卫All |A实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时，木块处于静止状 态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝 码换成一

13、个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是木块受到向左的摩擦力，这时木块在水平方向受到的力平衡（选填“平衡”或“不平衡”）。 要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见:将木块换成小车，以减小摩擦_。5.探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）小明用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作，实验情景如图甲、乙、丙所示。叫木枫农面乙（木展表面】内I毛巾表圖丁休拔表面） 在图乙中，木块受到的滑动摩擦力大小等于3.4 N,方向 水平向左。 比较 甲、乙 两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力有关。 比较甲、丙两图的实验可知:滑动摩擦力的大小与_接触面粗糙程度_有关。（2）在

14、操作过程中小明还发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使木块在木板上 沿水平方向做匀速直线运动，如图丁所示。此过程中，木块处于平衡（选填“平衡”或 “非平衡”）状态;弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力不是（选填“是” 或“不是”）一对平衡力，理由是两个力不在同一条直线上，大小也不等；竖直方向上， 木块受到的重力和木板对它的支持力 不是（选填“是”或“不是”）一对平衡力。【解析】（1）弹簧测力计的最小刻度值为0.2N,由图乙可知此时的读数为3.4N;因为木块水平向右 滑动，所以滑动摩擦力的方向水平向左。甲、乙两图中接触面粗糙程度相同，压力不同，导致摩 擦力大小不同。甲、丙两图中的压

15、力相同，接触面粗糙程度不同，导致摩擦力大小不同。（2）图 丁中木块在各个力的作用下做匀速直线运动，因此处于平衡状态;此时摩擦力与拉力不是一对平衡 力，因为两个力不在同一条直线上，大小也不等;因为竖直方向上，木块受到重力、支持力大小不 相等，所以重力与支持力不是一对平衡力。6. 质量均匀分布、正反面相同的长方形木板，以中线MN为界，对比观察左右两部分， 发现粗糙程度可 能不一样，哪一侧更粗糙？同学们进行了研究。（1）小华将滑块放在木板上，通过细线和固定的弹簧测力计相连，如图甲所示。水平向 右拉动木板，待示数稳定时，记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右， 若F左F右，则木板的 左 侧更粗糙，实验时 不需要（选填“需要”或“不需 要”）匀速拉动木板；小华左右手戴上同样的手套，木板水平对称地放在左右手上，现左手向左移、右手 向右移，使两手距离快速增大，若木板向左运动，则木板 左 侧更粗糙。