内容正文:
8.2 二力平衡
了解力平衡的概念,能够判断物体受力是否平衡
1
学习目标
了解探究二力平衡条件的实验,知道二力平衡的条件
2
能够判断2个力是否平衡,能够借助二力平衡计算拉力、支持力以及阻力的大小
3
一、力的相互平衡
牛顿第一定律:一切物体在不受力时,总保持静止或匀速直线运动状态。
物体在受力时,能不能保持静止或匀速直线运动状态呢?
G
F支
G
F支
F阻
F牵
温故知新
问题讨论
物体受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,处于平衡状态。
1、静止在水平桌面上的书受哪些力?
2、书受到的重力和支持力是否相互平衡?
相互平衡
结论:如果物体处于静止或匀速直线运动状态,那么物体受到的力相互平衡,处于平衡状态。
问题思考
G
F支
2、物体受力平衡,物体一定处于静止状态?对吗?
1、在下列实例中,受平衡力作用的物体( )
A、正在圆形轨道上运动的过山车
B、在空中自由下落的苹果
C、腾空而起正在加速上升的火箭
D、沿笔直斜坡匀速上行的汽车
小试牛刀
D
结论:如果物体受力平衡,那么物体可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态。
不一定
二、二力平衡的条件
作用在物体上的两个力可能相互平衡,也可能不平衡
静止的汽车
F支
G
加速下落的乒乓球
G
F阻
作用在物体上的两个力满足什么条件才能相互平衡呢?
实验次数 F1、F2的特征 物体运动情况 F1、F2是否平衡
1
2
3
4
。。。
F支
G
实验探究
F1
F2
2. 在两端的绳子上挂上质量不相等的钩码,观察小车是否保持静止。
1、把小车放在光滑的水平桌面上,在两端的绳子上挂上质量相等的钩码,观察小车是否保持静止。
实验步骤
3. 在两端的绳子上挂上质量相等的钩码,把小车在水平面上扭转一个角度后释放,观察小车是否保持静止。
4. 将两根绳子同时挂在右端,在绳子上挂上质量相等的钩码,观察小车是否保持静止。
实验现象
保持静止
向右运动
扭转后释放,小车旋转
向右运动
F1
F2
F1
F2
F1
F2
实验次数 小车在水平方向所受F1、F2的情况 小车运动状态 F1、F2是否平衡
大小 方向 是否在同一直线上
1 相等 相反 是 静止 平衡
2 不等 相反 是 运动 不平衡
3 相等 相反 否 运动 不平衡
4 相等 相同 是 运动 不平衡
归纳总结
沿水平方向作用在小车上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,那么这两个力相互平衡。
作用在同一物体上的2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。
1、小桌为什么要光滑一些?能不能用木块代替小车做实验?
问题讨论
减少摩擦力对实验的影响
F1
F2
2、砖头静止在水平地面上,它受到的重力和支持力是否相互平衡?
3、砖头受到的重力和支持力谁大谁小?
结论:如果物体受到的2个力相互平衡,那么这两个力大小相等、方向相反并且在同一直线上。
F支
G
重力和支持力大小相等
重力和支持力相互平衡
小试牛刀
1、如图所示的两个力,相互平衡的是( )
2、如图所示,灯的质量为1kg,求绳子对灯的拉力
F
G
解:灯处于静止状态,受力平衡,F=G
G=mg=1kg×10N/kg=10N
F=G=10N
答:绳子对灯的拉力为10N
C
3、如图所示,一辆重50000N的汽车在平直公路上匀速向左前进,若它所受到的阻力是车重的0.05倍,求汽车发动机的产生牵引力?
F支
G
f阻
F牵
解:汽车做匀速直线运动,牵引力和阻力相互平衡,F牵=f阻
f阻=0.05G=0.05×50000N=2500N
F牵=f阻=2500N
答:牵引力为2500N
4、将文具袋挂在弹簧测力计下,如图所示,求文具袋的重力?
解:文具袋处于静止状态,受力平衡,F=G
G
F
文具袋的重力G=F=10N
借助二力平衡计算力的步骤:
①画出物体的受力示意图
②找平衡(分析物体在水平方向和竖直方向是否处于静止或匀速直线运动状态)
③根据二力平衡列式子求力
课堂拓展
如果物体在某个方向上受到的多个力相互平衡,那么沿一端的力之和等于沿另一端的力之和。
多力平衡时各个力之间的关系
物体A在竖直方向上受到的重力、压力和支持力相互平衡
A
B
G+F压=F支
G
F支
F压
1. 一箱子静止在水平地面上,以下两个力是一对平衡力的是( )
A.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力
B.箱子的重力和箱子对地面的压力
C.箱子对地面的压力和箱子受到的重力
D.箱子的重力和地面对箱子的支持力
课堂练习
D
2.如图所示,下列对力的分析正确的是( )
A.B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
B.A对B的压力和A受到的