内容正文:
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。
1. 平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
2. 如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。
3. 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。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
4. 平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。
5. 生活中处于平衡状态的例子:静止的物体,物体受到的重力与其受到的另一个力是平衡力。如在桌面上的碗、静止在空中的气球等。
6. 匀速运动的物体,在运动方向上物体受到的力是平衡力。如在路上匀速行驶的汽车、传动带上的物体等。
考点01:二力平衡的概念
考点02:平衡状态的判断
考点03:平衡力与相互作用力的辨别
考点04:二力平衡条件的应用
考点05:探究二力平衡的条件
知识点01:平衡状态和平衡力
1. 物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
2. 物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。
3. 平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力;物体受平衡力或不受力时保持静止或匀速直线运动状态。
4. 平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。
5. 物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。
知识点02:二力平衡的条件
概括说就是“同物、等大、反向、共线”
1 同物:作用在同一物体上的两个力
2 等大:大小相等。
3 反向:两个力方向相反。
4 共线:两个力作用在同一条直线上。
知识点03:二力平衡的条件的应用
1. 根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
2. 根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
知识点04:二力平衡与相互作用力的区别
平衡力
相互作用力
相同点
大小相等,方向相反,作用在同一直线上
不同点
受力物体
作用在同一物体上
作用在两个不同物体上
受力情况
受力物体是同一个,施力物体不是同一物体
两个物体互为施力者,互为受力者
力的变化
一个力变化(增大、减小或消失),另一个力不一定变化,此时物体失去平衡
同时产生,同时变化,同时消失
知识点05:实验:探究二力平衡的条件
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01:二力平衡的概念
【典例精讲】(2023春•和县期末)在探究“二力平衡条件”的实验时,如图所示,将小车扭转一个角度后释放,观察小车能否保持静止,该操作是为了探究二力平衡时,二力必须满足( )
A.作用在同一个物体上 B.大小相等
C.方向相反 D.作用在一条直线上
【思路点拨】若要探究平衡力是否在同一直线上,应使大小相等,方向相反,且不再同一直线上,所以首先让小车转过一定的角度,使受力不在一条直线上,并观察小卡片的运动情况。
【完整解答】解:如图所示,将小车扭转一个角度后释放,两个力不再在同一直线上,小车不能平衡,因而探究相互平衡的两个力是否作用在一条直线上,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【考点评析】本题考查二力平衡的探究,属于基础题。
【变式训练1-1】(2023春•福田区校级期中)如图所示,A、B是两个定滑轮,两重物甲、乙通过细绳绕过A、B与手中纸片的两对角相连,放手后纸片不能保持静止。这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力( )
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
【变式训练1-2】(2023春•长春期中)如果作用在一个物体上的两个力彼此平衡,则这两个力必须满足的条件是:大小 ,方向 ,作用在同一条直线上。
【变式训练1-3】(2023春•明水县期末)小华和小明用钩码等器材进行物理实验探究:
(1)小华使用弹簧测力计测量钩码的重力,如图甲所示。测量前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。
(2)小明提出,测量钩码的重力时,应将钩码挂在弹簧测力计下方并让它处于 状态,这时钩码受到的拉力和重力相互平衡。
(3)小华和小明继续用钩码探究二力平衡的条件,如图乙所示,两边挂上相同数目的钩码,小车保持静止,这样可以探究二力平衡的条件之一是两个力