假期辅导讲义：9.1 二力平衡-2023-2024学年苏科版物理八年级下册

9.1 二力平衡 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 《青松》 【作者】陈毅【朝代】现代 大雪压青松，青松挺且直。 要知松高洁，待到雪化时。 陈毅元帅的这首《青松》生动地描写了在经历了风雪的涤荡和洗礼之后青松高洁的本性。通过上一节课的学习，我们知道雪对青松的压力与青松对雪的支持力是一对相互作用力，那么雪受到的重力与青松对雪的支持力有什么关系呢？今天我们一起学习初中物理第九章第一节《二力平衡》. 01二力平衡的概念 在物理学中，物体受到几个力作用时，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，物体处于平衡状态。如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 02二力平衡的条件 物体受到两个力平衡的情况最简单，下面让我们通过实验来研究这个问题。 通过实验，我们可以得出二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 //记忆口诀：同物、等大、反向、共线// 相互作用力与二力平衡条件比较 相同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 不同点：平衡力是两个力作用在同一个物体上（同一受力物体）；相互作用力是两个力分别作用在发生相互作用的两个物体上（两个受力物体）。 例如：放在桌面上的杯子，受到的重力和支持力是一对平衡力（受力物体：均为杯子）；杯子对桌面的压力（受力物体：桌面）和桌面对杯子的支持力（受力物体：杯子）是一对相互作用力。 03二力平衡的计算 应用二力平衡条件分析解决问题，首先要判断被研究物体是不是处于静止状态或者匀速直线运动状态，也就是物体是不是处于平衡状态，只有处于平衡状态的物体才可以应用这个条件。对于可以应用二力平衡条件的物体，要分析它受到几个力的作用，方向如何。 典型例题:学习关于物体的平衡条件时，小明同学提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗？只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗？为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。 （1）他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（a）所示，剪断细线后小球落下，如图（b）所示。 （2）他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（c）所示，剪断其中的一根细线，小球发生摆动，如图（d）所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论： （1）由图（a）和（b）可知：                    ； （2）由图（a）和（d）可知：                    ； （3）由图（a）和（c）可知：                     。  【分析】平衡状态：能保持静止状态或匀速直线运动状态的物体。 （1）当物体受一个力的作用时，根据平衡状态的概念以及图（a）和（b）中物体的状态判断物体是否为平衡状态； （2）当物体受两个力的作用时，根据平衡状态的概念以及图（a）和（d）中物体的状态分析物体是否为平衡状态； （3）当物体处于平衡状态时，比较图（a）和（c）的受力情况。 【解答】解：（1）图（a）中的物体是在拉力和重力作用下处于静止状态的；当将绳子剪断后，由图（b）可知，小球只受到重力作用，并且小球加速下降，因此只受一个力作用的物体不能保持平衡状态； （2）由图（a）和（d）可知，两种情况下小球都受到两个力的作用，图（a）中小球静止，处于平衡状态；图（d）小球摆动，并且运动路径是曲线，因此（d）中的小球不是平衡状态；即只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态； （3）由图（a）和（c）可知，两种情况下小球都处于静止状态（即都为平衡状态），而（a）中小球受到重力和拉力作用，即两个力共同作用使小球处于静止状态；图（c）中的小球受到两条绳子的拉力和重力作用，即三个力共同作用使小球处于静止状态；因此物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。 故答案为：（1）只受一个力作用的物体不能保持平衡状态； （2）只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态； （3）物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。 【点评】本题通过实验使学生更加深刻地理解平衡状态，会根据实验现象找出规律。 巩固练习 1、质量为40kg的人站在匀速上升的电梯内，电梯的水平地板对他的支持力是______N. 2、冬天的北方，人们常用狗拉雪橇，一条狗用200N的水平拉力拉着重2000N的雪橇在雪面上匀速地向东前进，速度为1m/s，雪橇受到地面摩擦力的大小是_______，方向向_______，此时，雪橇受到的重力和________是一对平衡力，这个力的大小______N，方向________。 3、质量为10g的物体静止在水平面桌上，桌面对物体的支持力大小是______N，物体对水平桌面的压力是______。在重力、支持力、压力这三个力中，_______和______是一对平衡力。（g取10N/kg） 4、甲、乙两队进行拔河比赛，两队势均力敌，绳索静止，此时绳索受到的合力是______，两队人所用力的大小_________，方向________。 5、连载重共为2000N的气球，在匀速竖直下降，它在空中受到的浮力是1900N，则它受到空气的阻力为__________，若要使气球以同样的速度匀速竖直上升，可采用从气球上向外抛出重物的方式，当抛出物体重为_____时，可实现匀速竖直上升（假设空气阻力及浮力不变） 6、在下列事例中，物体受到平衡力作用的是（ ） A正在圆轨道上转圈的过山车　 B.减速进站的火车 C.腾空加速上升的火箭 D.在马路上匀速直线行驶的轿车 7、如图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍保持静止，则（ ） A.小孩对车的推力大于车受到的阻力 B.小孩对车的推力等于车受到的阻力 C.小孩对车的推力小于车受到的阻力 D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定 8、由日常生活知道，在马路上骑自行车时，速度越大，感觉空气的阻力就越大，小红根据这个经验提出了一个问题：空气的阻力大小与速度的大小有什么关系？针对这个问题，她提出了如下的猜想： ①也许空气的阻力大小与速度大小成正比。 ②也许空气的阻力大小与速度大小平方成正比。 速度 1.0m/s 2.0m/s 3.0m/s 4.0m/s 空气阻力 5N 20N 45N 80N 小红对上述数据进行归纳分析，得出了初步的结论，并证明了自己其中一种猜想是正确的，根据刚才的阅读，请你回答： ①小红得出的结论是：_______________________. ②回忆一下公路上车辆减小阻力的场景，提出空气的阻力还可能与什么有关？ ____________________________________________________________________ 参考答案：1、400N；2、200N；西；支持力；竖直向上；3、0.1；0.1；重力；支持力；4、0；相等；相反；5、100N；200N；6、D；7、B；8、①空气的阻力大小与速度大小平方成正比 ②可能与面积、外形等有关。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$