内容正文:
二力平衡
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知识梳理
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一、力的平衡
1、平衡状态:在两个或几个力作用下,物体保持_________________________________。
2、平衡力:处于______________的物体所受的力相平衡。
3、二力平衡:物体在________个力作用下处于平衡状态时,这两个力就相互平衡。
4、二力平衡的条件:作用在______________上的两个力,只有当它们大小_______,方向_______,并作用在同一________上时,它们才能使该物体保持平衡状态。
当物体处于平衡状态时,它所受的各力的合力一定为_______。
5、二力平衡条件的应用:用__________法测物体的重心。
二、平衡力与相互作用力
一对相互作用力
一对平衡力
共
同
点
大小
方向
不
同
点
受力物体
作用时间
力的作用效果
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例题解析
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一、力的平衡
知识点一:平衡力和平衡状态
【例1】汽车停放在水平路面上,下列属于平衡力的是 ( )
A.汽车受到的重力和地球对汽车的引力
B.汽车受到的重力和汽车对路面的压力
C.汽车受到的重力和路面对汽车的支持力
D.路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力
【例2】弹簧测力计分别受到水平向左的F1和水平向右的F2的拉力作用,F1、F2均为3N,弹簧测力计静止时如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为6N
C.F1、F2是一对相互作用力
D.F1、F2是一对平衡力
【例3】如图所示,货物A随小车B一起向右做匀速直线运动,请在图中作出货物A所受力的示意图。
【例4】今年中国男足在陕西举行的世界杯亚洲区预选赛中,2比0击败卡塔尔队,奇迹般地晋级12强。球员争顶后顶出的球在上升过程中受到__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,足球最后会落回地面是因为受__________的作用。
【例5】游泳运动员在游泳过程中,下列说法不正确的是 ( )
A.力改变了运动员的运动状态
B.运动员与水之间的作用是相互的
C.使运动员向前运动的力的施力物体是水
D.运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对平衡力
【例6】下列运动的物体中,运动状态没发生改变的是 ( )
A.自由下落的苹果 B.绕地球匀速旋转的卫星
C.沿斜面匀速下滑的木块 D.减速行驶的汽车
【例7】为了研究同一直线上两个力的共同作用,我们引入“合力”概念,用到的科学方法是 ( )
A.控制变量法 B.理想实验 C.类比法 D.等效替代法
知识点二:二力平衡的应用
【例1】如图所示,用水平力F=30N,按住一重G=10N的木块在竖直墙壁上,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是 ( )
A.40N B.30N
C.20N D.10N
【例2】甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15m/s的速度匀速提升,甲起重机对机器的拉力为F1;乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以5m/s的速度匀速下降,乙起重机对机器的拉力为F2,则 ( )
A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定
【例3】马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上行驶,雪撬的运动情况如图所示。在前2秒内马对雪橇的拉力是500N,此时雪撬在水平方向上受到的阻力是________N,如拉雪橇运动在第6秒时,拉力大小与第1秒时相比较是拉力_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
【例4】如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力,则无人机在空中 ( )
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
【例5】一辆质量为2t的汽车在水平公路上匀速向东行驶,已知它匀速行驶时受到的阻力为车重力的0.2倍,求出它受的阻力大小和方向?(g=10N/kg)
知识点三:力的平衡实验
【例1】学习关于物体的平衡条件时,小明同学提出了下列疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。
(1)他将一小球用一细线悬挂起来,如(a)所示,剪断细线后小球落下,如(b)所示。
(2)他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图c所示,剪断其中的一根细线,小球发生摆动,如图(d)所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件,小明同学归纳得出的初步结论:
(1)由图(a)和(b)可知:_________________________