内容正文:
►第八章 运动和力
第2节 二力平衡
■重点01 平衡力和平衡状态
【例题】(2023春•蜀山区校级月考)下列物体中,处于平衡状态的是( )
A.沿竖直方向匀速上升的气球
B.沿水平方向抛出的篮球
C.沿滑梯加速下滑的小孩
D.减速行驶的汽车
【答案】A
【分析】平衡状态一共有两种情况,物体处于静止状态或匀速直线运动状态;其运动状态不变,若物体的运动速度或运动方向发生改变,都说明物体的运动状态发生了改变。
【解答】A、在竖直方向上匀速上升的气球,速度和方向均不变,运动状态不变,处于平衡状态,故A正确;
B、沿水平方向抛出的篮球,在重力的作用下做平抛运动,速度和方向发生改变,不是平衡状态,故B错误;
C、沿滑梯加速下滑的小孩,运动速度发生变化,不是平衡状态,故C错误;
D、减速行驶的汽车,速度发生了改变,不是平衡状态,故D错误。
【点评】本题主要考查了对平衡状态的掌握和判断,要注意速度大小和方向均不发生变化的状态是平衡状态。
解法揭秘
1.物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。如挂着的电灯、放在桌面上的书、在平直公路上做匀直线运动的汽车、在空中匀速直线下降的降落伞都处于平衡状态。
注意:(1)速度为零的物体不一定处于静止状态,只要速度一直为零时才是静止状态,如果物体只是在运动过程中的某个瞬间速度为零,则不是静止状态。如将物体从某高度自由释放瞬间,小球速度为零,但不是静止状态。
(2)速度大小和方向同时保持不变的运动才是匀速直线运动状态,如物体做匀速圆周运动时速度大小不变,方向改变,不是匀速直线运动状态。
2.物体受到几个力作用时,如果处于平衡状态,则这几个力相互平衡。
3.如果物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),则物体一定受到平衡力的作用;如果物体受到平衡力的作用(合力为零),则物体一定处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)。
闯关演练
【闯关01】(2023春•宿城区期末)关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体在平衡力作用下一定保持静止状态
B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.运动的物体在平衡力作用下,一定保持匀速直线运动状态
【答案】D
【分析】(1)物体在平衡力作用下一定保持静止或匀速直线运动状态;
(2)二力平衡的条件,即同物、同线、等值、反向。这四个条件缺一不可。
【解答】解:A、物体在平衡力的作用下,也可能保持匀速直线运动状态,故A错误;
B、作用在物体上的两个力的三要素完全相同,不符合平衡力的条件,故B错误;
C、二力平衡的条件:同物、同线、等值、反向,故物体受到重力和拉力的作用,不一定是平衡力,故C错误;
D、运动物体在平衡力的作用下,一定保持匀速直线运动状态,故D正确。
【点评】此题主要考查学生对平衡力的辨别,以及平衡状态的判断,难度不大。
【闯关02】(2023秋•灌云县期中)如图所示是魔术师表演真人悬空的场景:女演员悬在空中不动,却看不见任何物体支撑女演员,该女演员悬空是因为( )
A.受平衡力作用
B.所受重力消失
C.不受力的作用
D.空气对女演员有支持力
【答案】A
【分析】受力的物体如果处于静止或匀速直线运动状态时,一定受平衡力作用。
【解答】解:A、女演员悬在空中不动时,处于平衡状态,所以一定受到了平衡力作用,故A正确;BC、女演员悬空时,其重力不会消失,仍受到重力的作用,故BC错误;D、空气对女演员没有支持力作用,女演员之所以能悬在空中不动,是因为有细钢筋吊着女演员,观众不易看到,女演员此时受到的重力和拉力相平衡,故D错误。
【点评】本题考查了对重力和平衡状态的理解,属基础题,难度不大。
【闯关03】(2023春•齐河县期中)下图有关物体运动状态描述的图像,不能说明物体受平衡力的是( )
A.B. C.D.
【答案】A
【分析】静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态。处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力。根据图象判断出物体的运动状态即可解决此题。
【解答】解:A、图象表示物体做匀加速直线运动,说明物体处于非平衡状态,受力不平衡,故A符合题意。B、图象表示物体做匀速直线运动,说明物体处于平衡状态,受力平衡,故B不合题意。C、路程与时间成正比,即速度不变,物体做匀速直线运动,说明物体处于平衡状态,受力平衡,故C不合题意。D、路程不随时间变化,表示物体静止,说明物体处于平衡状态,受力平衡,故D不合题意。
【点评】本题关键要抓住平衡状态的特点:速度保持不变,而且可能是静止或匀速直线运动两种状态,不能漏解。
■重点02 二力平衡条件的应用
【例题】(2023春•綦江区期中)如图所示,作用在物体上