内容正文:
第四节 二力平衡
一、力的平衡
1.平衡状态:物体在几个力的作用下处于 或 状态.
2.二力平衡:物体在两个力作用下处于 状态时,我们就说这两个力相互平衡.
二、二力平衡的条件
1.条件:作用在 上的两个力,必须大小 、方向 ,并作用在 ,这两个力叫做平衡力.
[注意] 相互作用力与平衡力的区别:看是否作用在同一个物体上.
2.应用:在用弹簧测力计测量物体的重力时,重力的大小等于 ,就是利用 的条件.
静止
匀速直线运动
平衡
同一物体
相等
相反
同一条直线上
弹簧测力计的示数
二力平衡
知识讲解
平衡力和平衡状态
【典例1】如图分别是用照相机拍摄(每 0.1 s 拍摄一次)的小球在四种不同运动状态下的照片,其中受到平衡力作用的是( )
D
典例分析
【针对训练1】下列各物体中,处于平衡状态的是( )
A.地球同步卫星
B.在弯道上运动且快慢不变的汽车
C.沿光滑斜面滚下的小球
D.在平直铁轨上匀速直线行驶的火车
D
探究二力平衡的条件
【典例2】如图所示,是“探究二力平衡条件”的实验装置图.
(1)如果小车水平方向只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的.
(2)实验中通过调整 来改变小车受到的拉力F1,F2的大小.
(3)实验中发现两边的砝码质量不相等时,小车运动;质量相等时,小车静止,说明二力平衡的一个条件是力的 .
(4)接着小明将小车扭转一个角度,松手后观察到小车不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在 .
(5)结合(3),把两个托盘放在同一侧,保持两托盘里的砝码质量相等,放手后小车运动,说明:二力平衡时,两个力必须 .
静止或匀速直线运动
砝码数量
大小相等
同一直线上
方向相反
【针对训练2】(2021江油市月考)如图所示为“探究二力平衡条件”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
B
二力平衡条件的应用
【典例3】(2021红桥区一模)如图所示,小明用水平向右的力推放在水平地面上的箱 子,但没有推动,则下列说法中正确的是( )
A.推力小于箱子受到的阻力
B.推力等于箱子受到的阻力
C.推力大于箱子受到的阻力
D.无法判断
B
【针对训练3】如图所示,是一辆静止在水平地面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球的作用力的描述,下列说法正确的是( )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆向上,大小为mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一点方向上,大小为mg
A
【针对训练4】如图所示,雨燕沿虚线方向匀速自由飞翔,在图中画出雨燕所受重力和空气对它的作用力的示意图.
答案:如图所示
1.一个物体受两个力的作用,如果这两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A.一定是平衡力 B.一定不是平衡力
C.可能是平衡力 D.以上说法都不对
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.沿光滑斜坡滚动的小球
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员
B
D
随堂练习
3.(2021长沙一模)挂在树枝上的苹果,静止时受到的一对平衡力是( )
A.苹果受到的重力和树枝对苹果的拉力
B.苹果受到的重力和树受到的重力
C.苹果对树枝的拉力和树枝对苹果的拉力
D.苹果受到的重力和苹果对树枝的拉力
4.如图所示,一个重10 N的物体在10 N竖直向上的拉力作用下做匀速直线运动.
小红说:因为物体做匀速直线运动,且物体仅受重力和拉力的作用,所以重力和拉力是一对平衡力.
小明说:因为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上,所以重力和拉力是一对平衡力.
则两人的说法( )
A.都正确 B.只有小明正确
C.只有小红正确 D.都不正确
A
A
5.如图所示,一个木箱放在水平地面上,小明同学用5 N的水平推力向右推木箱,但未推动.下列属于平衡力的是( )
A.木箱对地面向下的压力、地面对木箱向上的支持力
B.地面对木箱向左的阻力、人对木箱向右的推力
C.人对木箱向右的推力、地面对木箱向上的支持力
D.木箱对地面向下的压力、地面对木箱向左的阻力