内容正文:
第九章 力与运动
课时9.1 二力平衡
1. 知道什么是平衡状态,平衡力;
2. 理解二力平衡的条件;
3. 会用二力平衡的条件解决问题。
· 二力平衡的概念
(1) 平衡状态和平衡力:物体在几个力的作用下保持静止或做匀速直线运动状态,该物体就处于平衡状态。使物体处于平衡状态的几个力叫平衡力。
(2) 二力平衡:如果物体在两个力作用下处于平衡状态,我们就说这两个力相互平衡。
· 二力平衡的条件
(1) 二力平衡的条件:当作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反且在同一直线上时,这两个力才能平衡。这就是二力平衡的条件。
(2) 平衡力与相互作用力的比较
· 实验:探究二力平衡的条件
(1) 定滑轮作用:改变力的方向;
(2) 轻质卡片的作用:消除或忽略卡片重力对实验的影响;
(3) 实验过程:通过调整钩码数量,来控制力的大小:将卡片旋转一个角度,然后由静止释放卡片,松手瞬间卡片旋转,来探究一对平衡力在同一直线上;用剪刀将卡片从中间剪开,探究一对平衡力作用在同一个物体上。
考点一 二力平衡的概念
1.如图为“研究二力平衡条件”的实验装置,下列叙述不正确的是( )
A.为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.小车所受重力与小车所受拉力是一对平衡力
C.调整两边的托盘内所放的钩码数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了让两拉力不在同一直线
【分析】(1)尽量减少阻力的影响,如使用光滑水平面、使用小卡片等;
(2)根据二力平衡的条件分析;
(3)实验中通过调整钩码的重力来改变拉力的大小;
(4)可以通过旋转小车探究两个平衡力是否作用在一条直线上;
【解答】解:A、实验时,将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力,故A正确;
B、小车所受重力与小车所受拉力不在同一条直线上,不是一对平衡力;故B错误;
C、实验中调整两边的托盘内所放的钩码数量,钩码的重力不同,拉力不同,故C正确;
D、通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡,探究两个平衡力是否在同一条直线上,故D正确。
本题选错误的;
故选:B。
【点评】对于探究平衡力条件的实验,要掌握如何探究平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
2.如图所示,探究不在同一直线上的两个力能否平衡,下列操作正确的是( )
A.在卡片两侧挂不同质量的钩码
B.将卡片旋转一定的角度
C.将卡片剪断
D.将钩码挂在卡片的同侧
【分析】小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡。
【解答】解:
为了探究不在同一条直线上的两个力能否平衡,我们需要让两个力不在同一条直线上,即可以将卡片选转一定的角度。
故选:B。
【点评】此题是“探究二力平衡条件”的实验,考查了二力平衡条件的探究方法。
3.如图所示,在探究二力平衡的条件实验中,小明用力将纸片旋转到图示的位置,放手后纸片不能保持静止,这样操作是为了探究二力平衡时两个力( )
A.大小是否相等 B.方向是否相反
C.是否作用在同一物体上 D.是否作用在同一直线上
【分析】平衡力满足的条件是:“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”。
【解答】解:
由图中可知,小明将卡片转动到某一位置,此时这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,但不在同一直线上,可见此操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上,故D正确;ABC错误。
故选:D。
【点评】静止的物体或匀速直线运动的物体受平衡力的作用,二力平衡的条件包括四方面:同物、同线、等大、反向。
4.如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中,滑轮的作用是 改变力的方向 ,为减小卡片重力对实验的影响,则应该在两边挂较 多 (多/少)的钩码进行实验,小明在探究两个力不在同一直线上物体平衡时,用手捏住卡片后转到如图位置,从静止释放,观察卡片是否平衡,小明的做法 正确 (正确/不正确)。
【分析】(1)定滑轮可以改变力的方向。
(2)钩码重力越大,卡片的重力相对越小,对实验影响越小。
(3)为了探究不在同一直线的两个力是否平衡,把卡片转动一个角度,由静止释放,看卡片是否处于平衡状态。
【解答】解:(1)如图是两个定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)钩码重力越大,卡片的重力相对越小,卡片重力可以忽略,对实验影响越小。
(3)在探究两个力不在同一直线上物体平衡时,用手捏住卡片后转到如图位置,从静止释放,观察卡片是否平衡,小明的做法是正确的。
故答案为:改变力的方向;多;正确。
【点评】本题考查了探究二力平衡条件实验操作,不但要记住实验结论,更要重视实验过程。
考点二 平衡状态的判断
5.下列运动的物体,处于平衡状态的是( )
A.做匀速圆周运