内容正文:
8.2课时 二力平衡 考点解读
考点一 平衡力和平衡状态
【考点剖析】
1.平衡状态和平衡力
(1)平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态,
(2)平衡力:如果一个物体在几力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,此时物体受到的这几个力是一组平衡力.
2.物体受平衡力与物体不受力的区别
(1)从运动状态上看,受平衡力与不受力对物体的运动而言是等效的,物体都处于静止状态或匀速直线运动状态
(2)从物体是否发生形变来看,物体不受外力时,它不发生形变;物体受平衡力时,它会发生形变.
3.牛顿第一定律中“物体在没有受到力的作用时”是一种理想状态,物体不受力和受平衡力的作用效果是等同的,因此也可以把牛顿第一定律理解为“物体在没有受到外力或者只受平衡力作用的时候,它会保持静止状态或匀速直线运动状态.”
4.有关平衡状态的实例:
①水平面上自然放置的物体,所受的重力与支持力属于平衡力;
②竖直方向悬挂的物体,物体所受的拉力和重力属于平衡力;
③水平方向上匀速直线运动的物体受到的牵引力和摩擦阻力属于平衡力。
5.速度为零的物体不一定是静止状态(平衡状态),例如竖直上抛的物体到达最高点时物体虽然速度为零了,但物体受非平衡力的作用,不是静止状态。
【例题赏析】
1.期末阶段,年级组为了缓解同学们的学习压力,于12月20日启动了班级气排球和篮球比赛,同学们都积极参与,在运动场上腾挪飞跃,运动后能更高效的投入到学习中。对于比赛过程中的一些现象,下列说法正确的是( )
A.被击打出去的气排球可以继续向前飞行,是因为受到惯性力的作用
B.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,受到平衡力的作用
C.扣球时,手对排球施加了力的作用,排球对手没有施加力的作用
D.出界的篮球滚动一段距离后停下来,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】A.被击打出去的气排球可以继续向前飞行,是因为球具有向前运动的惯性,惯性不是力,不能说气排球受到惯性力的作用,故A错误;
B.竖直向上抛出的篮球达到最高点时,速度为零,气排球只受重力的作用,气排球受到非平衡力的作用,故B错误;
C.扣球时,手对排球施加了力的作用,排球对手也施加力的作用,二者互为相互作用力,大小相等,故C错误;
D.出界的篮球滚动一段距离后停下来,是因为受到地面的摩擦阻力,这说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
2.如图是投掷实心球的场景,实心球在D位置静止。下列说法正确的是( )
A.实心球从A到B的过程中,受到平衡力的作用
B.实心球从B到C的过程中,受到平衡力的作用
C.实心球从C到D的过程中,受到平衡力的作用
D.实心球在D位置受到平衡力的作用
【答案】D
【解析】A.实心球从A到B过程中,其运动的方向和运动的速度都发生了变化,故没有受到平衡力的作用,故A错误;
B.实心球从B到C的过程中,速度增大,故没有受到平衡力的作用,故B错误;
C.实心球从C到D的过程中,速度变小,故没有受到平衡力的作用,故C错误;
D.实心球在D位置处于静止状态,受到平衡力的作用,故D正确。
故选D。
考点二 二力平衡的条件
【考点剖析】
图 1 图 2
(1)实验步骤:
①如图1所示,在两边的托盘里分别放上质量不相等的砝码,观察小车的运动情况;
②在两边的托盘里放上质量相等的砝码,观察小车的运动情况;
③保持两边托盘里的砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动情况;④将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处,使F1、F2同时向左,观察小车的运动情况。
实验结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
注意事项:
①桌面光滑、用小车代替木块(滚动摩擦代替滑动摩擦减小摩擦力)、在滑轮上加一些润滑油的目的是减小摩擦力对实验的影响。
②实验中换用不同质量的砝码进行多次实验,目的是让实验结论更具有普遍性,避免偶然性。
③转换法的应用:通过小车在水平面运动的距离来表示阻力大小,运动的距离越远,所受的阻力越小。
(2)实验改进:
为了消除小车车轮和木板之间的摩擦带给实验的影响,将实验装置设计成如图2所示的形式,将系于小卡片(重力可忽略)两对角线分别跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,来进行实验探究二力平衡的条件。
实验中的研究对象是小卡片,小卡片受到两边细线的拉力作用,拉力的大小等于钩码的重力。用这个实验代替上述实验的好处是:
①纸片的重力忽略不计,目的是方便研究力的方向问题。
②卡片悬在空中目的是排除了因小车与桌面之间产生的摩擦对实验现象的影响。
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