内容正文:
8.2二力平衡
想一想
当物体不受外力作用时,能处于静止状态或匀速直线运动状态;
如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态时是否一定不受到力的作用呢?
举例说明并思考这是否和牛顿第一定律矛盾呢?
左图口杯处于什么状态?它受到力的作用吗?若受到,它又受到那些力的作用?这些力可能存在什么关系?
F
G
静止状态---平衡状态
物体受到力的作用时,能不能处于静止状态呢?
新知探究
右图是被匀速吊起的货物,它受到力的作用吗?若受到,又受到哪些力的作用呢?这些力也可能存在什么关系呢?
F
G
匀速直线运动状态 ---平衡状态
物体受到力的作用时,能不能处于匀速直线运动状态呢?
一、平衡状态
静止状态
匀速直线运动状态
平衡状态
下列情况是否是平衡状态:
小孩荡秋千
雨点匀速竖直下落
课桌上静止的笔盒
正在行走的秒针
水平匀速飞行的飞机
√
√
√
×
×
二、力的平衡
1.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.静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
二力平衡最简单。那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢?
下列运动的物体中,受力平衡的是( )
A.自由下落的苹果 B.加速上升的火箭
C.沿斜面匀速下滑的木块 D.减速行驶的机车
【例1】
自由下落的苹果做的是加速运动,加速上升的火箭的速度大小也在不断增大,减速行驶的机车的速度大小在不断减小。这三个物体的运动状态在发生变化,它们的运动状态属于非平衡状态,即这三个物体受力不平衡。
【导引】
C
本题用状态分析法判断物体受力是否平衡,受力物体如果处于平衡状态,那么这个物体受平衡力作用。根据物体所处的状态来判断物体所受的力是否平衡,是判断平衡力的一种方法。
练一练
1
在下列事例中,受平衡力作用的物体是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.腾空而起加速上升的火箭
C.减速进站的火车
D.正在匀速上升的电梯
D
练一练
2
当一个物体处于________状态或______________状态时,我们就说物体处于平衡状态。当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时,物体受到的两个力就是一对________力。
静止
匀速直线运动
平衡
二力平衡条件
实验
探究二力平衡条件
猜想
两个力应该在同一物体上
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
实验方法:改变物体受到的两个力的三要素,当物体
处于静止时,二力平衡。
三、二力平衡条件
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。
简记:同体、等大、反向、共线。
当两个力的大小 时,卡片处于平衡状态
相等
当两个力的大小 时,卡片失去平衡状态.
不等
二力平衡的一个条件是: 。
两个力的大小相等
作用在纸片上的两个力不在同一直线上时将怎样?
小纸片转动到了原来的位置
说明了:要使小纸片处于平衡状态两个力必须在同一条直线上
二力平衡的又一条件是: 。
两个力在同一直线上
如果两个力的方向相同,小纸片能静止吗?
二力平衡的另一个条件是:
两个力的方向相反
把纸板从中间沿竖直方向剪为两段,还能静止吗?
若使二力能够平衡,则这两个力必须作用在同一物体上,若是两个物体,则是各奔东西,无牵无挂.
二力平衡的另一个条件是: 。
作用在同一个物体上
三、二力平衡条件
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。
简记:同体、等大、反向、共线。
两个相互平衡的力合力为零。
一小闹钟静止在水平桌面上,则( )
A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力C.闹钟受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
A
【例2】
判断二力是否属于平衡力有两种方法:
一是状态分析法,
二是条件判断法。条件判断法,即看二力是否满足二力平衡的四个条件,来判断这两个力是否是一对平衡力。
易错点:答题时,常将一对相互作用的力当作一对平衡力。例如,本例中“桌面对闹钟的支持力”与“闹钟对桌面的压力”是一对相互作用的力,有些学生会认为这是一对平衡力。
练一练
1
如图所示,F1等于F2,下列各对力中不属于二力平衡的是( )
A
2
两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A.一定是一对平衡力
B.一定是一对相互作用力
C.可能是一对平衡力
D.一定不是一对平衡力
D
四、平衡力与相互作用力的区别与联系
1、相同