第2节 二力平衡（双基过关+考点突破）-2021-2022学年八年级物理下册通关讲义（人教版）

第2节 二力平衡 双基过关 知识点一、平衡状态： 1.现象探究与分析 （1）桌上的书、弹簧上的小球、房顶上的灯均在力的作用下处于静止状态。 （2）匀速直线行驶的汽车、匀速直线飞行的飞机均在力的作用下处于匀速直线运动状态。 探究归纳：物体在受到力的作用时也可以保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。 2.平衡状态 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。 物体处于平衡状态有两种情况，物体静止或做匀速直线运动。 3.物体处于平衡状态的条件：物体不受力或受力平衡。 4.物体是否受力平衡的判断方法 观察物体的运动状态： （1）静止或匀速直线运动物体受力平衡 （2）变速运动物体受力不平衡 基础自测： 1.下列情况下，物体处于平衡状态的是 （  ） A．竖直上抛的物体到达最高点时 B．做匀速圆周运动的物体 C．单摆摆球摆到最高点时 D．水平弹簧振子通过平衡位置时 【答案】D 【解析】平衡状态是指合外力为零，ABC三种情况物体都有加速度，水平弹簧振子通过平衡位置时，合外力为零。 2.下列运动过程中，处于平衡状态的物体是 ( ) A.在空中自由下落的苹果 B.竖直向上抛出的石子 C.沿光滑斜坡向下滚动的小球 D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员 【答案】D 【解析】物体受到平衡力作用时能保持平衡状态，即静止或匀速直线运动状态。在空中自由下落的苹果，下落速度越来越大，不是平衡状态；竖直向上抛出的石子，上升速度越来越小，不是平衡状态；沿光滑斜坡向下滚动的小球，速度越来越大，不是平衡状态；在空中匀速直线下降的跳伞运动员，做匀速直线运动，处于平衡状态。 3.物体处于平衡状态的条件是 ． 【答案】不受力或受到平衡力的作用 【解析】在物理学中，我们把静止状态或匀速直线运动状态，都称为平衡状态，故据牛一定律可知，物体在不受力时可能处于上述状态；同时据平衡的条件可知，物体在受平衡力时也可能保持上述状态．所以物体处于平衡状态的条件是：不受力或受到平衡力的作用； 故答案为：不受力或受到平衡力的作用． 知识点二、二力平衡的条件 1.二力平衡 物体同时受到两个力作用，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，那么这两个力的平衡就称为二力平衡，这两个力就是一对平衡力， 2.探究二力平衡的条件 【提出问题】 当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时，这两个力的大小、方向存在什么关系？它们在一条直线上吗？ 【猜想与假设】 物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力大小应该相等、方向应该相反而且在同一条直线上。 【设计实验】 如图所示，将小车放在光滑的水平桌面上，使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究，分别改变这两个力的大小（通过改变砝码的质量实现）、方向和是否共线（通过扭转小车实现），由静止释放小车，观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。 【进行实验】 （1）控制力的方向不变，保持两个力在同一直线上，使两个力大小不同。即在两侧的细线上悬挂质量不等的砝码。 ①现象：小车向砝码质量大的一侧运动。 ②分析：小车左右两侧受力方向相反，在同一条直线上，但大小不同，小车不能处于平衡状态。 （2）控制力的方向不变，保持两个力在同一直线上，使两个力大小相等，即两侧细线上悬挂质量相等的砝码。 ①现象：小车保持静止。 ②分析：小车左右两侧受力大小相同，方向相反，在同一条直线上，小车处于平衡状态。 （3）控制力的大小不变，方向保持相反，但不在一条直线上，即两侧细线上悬挂质量相等的砝码，把小车扭转一个角度。 ①现象：小车动起来。 ②分析：小车左右两侧受力大小相同，方向相反，但不在一条直线上，不能处于平衡状态。 （4）控制力的大小不变，保持两个力在同一直线上，改变一个力的方向。即细线上悬挂质量相等的砝码，把细线挂在小车的同一侧。 ①现象；小车动起来。 ②分析：小车水平方向受到的两个力大小相同，在一条直线上，方向也相同，小车不能处于平衡状态。 【实验记录】  实验序号 小车在水平方向所受二力的情况 小车状态 大小 方向 是否在同一直线上 1 不相等 相反 是 不平衡 2 相等 相反 是 平衡 3 相等 相反 否 不平衡 4 相等 相同 是 不平衡 【实验结论】 只有当小车受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，小车才会处于平衡状态。 归纳二力平衡的条件：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。 【注意事项】 （1）应选择尽量光滑的桌面并确保滑轮和车轮转动灵活，以减小阻力对实验的影响。 （2）实验中选择让小车处于静止状态作为平衡