内容正文:
专题07 二力平衡及其实验问题
知识点1:二力平衡:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力相互平衡。
知识点2:二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
知识点3:探究二力平衡条件实验
(1)在探究究二力平衡问题时,什么因素影响实验结果?答:摩擦力
(2)你认为右图哪个实验更合理?答:甲,应为乙物体受到的摩擦力大,对实验效果影响大。
(3)如何判断物体是否处于平衡状态?答:当物体保持静止或匀速直线运动状态时,都可以判定物体处于平衡状态.
(4)实验中如何改变拉力的大小?答:通过改变砝码的个数,来改变对小车的拉力大小.
(5)定滑轮有什么作用:答:改变拉力的方向
(6)如何探究两个力作用在同一物体上?答:将纸板从中间剪开,观察纸板是否还处于平衡状态。
(7)如何探究两个力在同一直线上:答:把纸板转动一个角度,然后松手,观察小车的运动状态.
(8)实验结论:二力平衡条件:同体、等大、方向、共线。
(9)实验方法:控制变量法
(10)选择静止状态的原因:匀速运动状态不好控制。
(11)进行多次实验的目的:得出普遍规律,避免偶然性。
【例题1】(2020安徽)如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A. G与F3是一对平衡力
B. G与F3是一对相互作用力
C. F1与F2是一对平衡力
D. F1与F2是一对相互作用力
【对点练习】如图所示,物体A静止在水平桌面上,我们说物体A受到了平衡力的作用。下列观点正确的是 ( )
A.物体A对桌面的压力与物体A受到的重力是一对平衡力;
B.桌面对物体A的支持力与物体A受到的重力是一对平衡力;
C.物体A对桌面的压力与桌面对物体A的支持力是一对平衡力;
D.桌子受到的重力与物体A受到的重力是一对平衡力。
【例题2】(2020湖南常德)在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的_____; 但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态,则产生这一现象的原因是________;
(2)现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将________,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________;
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,则弹簧测力计的示数为______。
A.10N B.5N C.0N
【对点练习】如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
(1)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的 更小,从而减小对实验结果的影响。
(2)在实验开始时,由于粗心只在左盘中放入砝码,小车立即向左运动,在运动过程中,左盘中砝码的重力势能将 ,动能将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力的大小 。
一、选择题
1.(2020天津)一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车,它受到的平衡力有( )
A. 一对
B. 二对
C. 三对
D. 四对
2.(2020四川南充)汽车在公路上加速行驶,下列描述正确的是( )
A. 汽车速度越大,汽车的惯性越大
B. 汽车前行紧急刹车时,乘客身体将向后倾
C. 汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力
D. 汽车受到支持力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
3.(2020湖北武汉)如图所示,将一把铁锁用绳子悬挂起来,把它拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是( )
A. 摆动过程中,绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力
B. 摆动过程中,铁锁的运动状态一定发生变化
C. 摆动过程中,绳子一定发生塑性形变
D 若绳子突然断开,铁锁将做匀速直线运动
4.(2020湖南衡阳)将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放,通过水平面BC,运动到斜面CD上的过程中,下列相关解释中正确的有( )
A.从A运动到B的过程中重力势能转化为动能
B.钢球在水平面BC上由于受到惯性,所以能继续向前运动
C.钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力
D.钢球的质量越大,到达B点时的速度越大
5.(2020河北模拟)如图所示,小丽用力F把一才块压在竖直墙面上静止,现有以下受力分析,下述受力分析正确的是( )
①小丽对木块