内容正文:
8.2 二力平衡
想一想:
是否只有不受力的物体才能保持静止、才能做匀速直线运动?
它们分别受到哪些力的作用?
桌面上的花瓶、天花板上的吊灯
*
物体在斜面上静止不动
F
f
G
以上实例中的物体虽然受力,但是这几个力的作用效果可以相互抵消,物体相当于不受力。因此,受力的物体也能保持静止状态或匀速直线运动状态。
一、力的平衡
2、平衡状态:静止或匀速直线运动状态
1、力的平衡:物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。
3、强调:
平衡状态
匀速直线运动
静止
不受力
受平衡力
⑴如果物体受平衡力,则物体一定处于平衡状态。
⑵如果物体处于平衡状态,若物体受力,一定受平衡力。
1、下列情况是否是
平衡状态:
小孩荡秋千
雨点匀速竖直下落
课桌上静止的笔盒
正在行走的秒针
水平匀速飞行的飞机
√
√
√
×
×
*
3、判断
⑴如果物体处于平衡状态,则物体一定处于静止状态。
×
⑵如果物体处于静止状态,物体一定处于平衡状态。
√
一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力的平衡就称为二力平衡。
二力平衡:
支持力
重力
支持力和重力是平衡力,书处于二力平衡状态
*
生活中的二力平衡例子:两人推门
F1
F2
悬挂着的电灯
G
F
思考:如果作用在一个物体上的两个力互相平衡,这两个力需要满足什么条件呢?
1、器材:小车、 钩码(或砝码和托盘) 、细线、滑轮。
二、实验:探究二力平衡的条件
2、注意事项:
(2)通过改变钩码的个数(或砝码的质量)改变两个力的大小。
(1)探究二力平衡时应让小车处于静止状态
(4)用小车不用木块,桌面尽量光滑,目的是__________________。
减小摩擦力对实验结果的影响
(3)把小车旋转一个角度,小车不能平衡,是为了验证不在同一条直线上的两个力能否平衡
(6)选择质量小的卡片的目的:卡片的重力可以忽略。
(5)如果改用卡片做实验,为了证明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上,应将卡片沿竖直方向剪开
作用在同一物体上
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
二力平衡条件
同体
等大
反向
共线
1、物体受平衡力的是( )
D
F1=5N
F2=5N
A
F1=3N
F2=5N
B
F1=5N
F2=5N
C
F1=5N
F2=5N
D
2、如果作用在同一物体上的两个力的三要素完全相同,这两个力是一对平衡力吗?
不是
F
F
3、某人用绳提着一条鱼静止不动,则鱼所受拉力的施力物体为 ,此时鱼所受拉力的平衡力是___________。
鱼受到重力
绳子
4、一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球.当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速’)运动.如果忽略空气阻力,小球一共受到 几个力的作用.这几个力 (选填“是”或“不是”)平衡力.
加速;2;不是
5、如图甲是小碧同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小碧将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小碧将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小碧的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
当他将小车放在水平桌面上,在小车左端挂上200g的砝码,右端挂上150g的钩码时,小车静止,此时小车受到的 (可能、一定、一定不)是平衡力。他发现这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是 力的存在。
(4)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
(1)相反;钩码数量;(2)不能;不在同一直线上的二力能否平衡;(3)A;一定;摩擦;(4)能。
一对平衡力和相互作用的力的比较
大小相等
方向相反,并且在同一条直线上
同一物体上
不同物体上
能相互抵消
不能相互抵消
互相独立
同时变化
平衡力 相互作用的力
实例
相同点 大小
方向
不同点 作用点
效果
存在性
T
G
G
G′
G
F支
G
F浮
静止状态
——平衡状态
匀速上升运动状态
——平衡状态
二力平衡的应用
*
平衡力
运动状态不改变
向上匀速:
F=G
向下匀