内容正文:
第八章 运动和力
第2节 二力平衡
知识梳理 导学园地
1.平衡力
(1)平衡状态:物体在几个力的作用下,保持 或____________ 状态。
(2)平衡力:使物体处于 状态的几个力。
2.二力平衡
(1)条件:①作用在 物体上;②大小 ;③方向______;④在 直线上。
(2)应用:用弹簧测力计测量重力时,重力的大小等于 。
(3)相互作用力与平衡力的判断关键:看是否作用在同一个物体上。 1.平衡力的作用效果相互抵消。
2.物体运动状态保持不变,则受到的力为平衡力。
静止
匀速直线运动
平衡
同一
相等
相反
同一
弹簧测力计的示数
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知识点一:力的平衡
【典题1】下列现象中,物体受到非平衡力作用的是( )
A.放在桌面上的文具盒
B.环绕地球匀速飞行的神舟十九号飞船
C.停在草地上的足球
D.匀速直线下降的“祝融号”火星探测器
B
名师点睛
平衡状态判定
(1)两种平衡状态:静平衡是物体处于静止不动状态;动平衡是物体做匀速直线运动。
(2)若物体能保持静止或匀速直线运动,则物体受平衡力或物体不受力。
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【变式1-1】汽车在平直的公路上做匀速直线运动,下列彼此平衡的两个力是( )
A.汽车所受的重力和汽车对地面的压力
B.汽车所受的阻力和地面对汽车的支持力
C.汽车所受的重力和汽车的牵引力
D.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力
【变式1-2】如图所示是投掷实心球的场景。下列情况中,实心球受到平衡力作用的是( )
A.实心球在空中上升时
B.实心球从空中下落时
C.实心球停在地面上时
D.实心球在最高点时
D
C
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知识点二:探究二力平衡的条件
【典题2】如图所示,甲、乙、丙、丁分别是某实验小组探究二力平衡条件的实验情景。实验中,把一个木块放在水平桌面上,用分别在左右托盘上放不同质量的砝码的方式,来改变两边拉力F1和F2的大小。
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(1)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块处于静止状态,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是 ,于是他把木块换成小车。
(2)为了使实验更加严谨,小明同学把小车换成了轻质卡片,如图丙。在实验过程中,小明将卡片扭转了一定的角度,放手后,卡片 (选填“仍能”或“不能”)保持平衡,这说明二力平衡必须满足的条件之一是: 。
(3)如果将小卡片从中间剪开,卡片将不能处于平衡状态,这说明二力平衡的又一个条件: 。
(4)如果另一小组的同学在安装滑轮时,没有将两个滑轮调成等高,如图丁。在左右两盘各放入等质量的砝码,忽略卡片的重力,卡片 (选填“仍能”或“不能”)平衡。
桌面与木块之间存在阻力
不能
作用在同一直线
作用在同一物体
仍能
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名师点睛
探究中需要明确的问题
(1)实验中是通过改变盘中砝码的个数(或所挂钩码的数量)来改变力的大小的。
(2)选用小车而不用木块,并且要求选用光滑的桌面,目的是尽量减小阻力对实验的影响。
(3)实验中将小车在水平桌面上扭转一个角度的目的是:探究两个平衡的力是否作用在同一直线上
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【变式2-1】(2024 江苏盐城中考)下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是( )
知识点三:二力平衡条件的应用
【典题3】如图所示,在平直的地面上,一个人用20 N水平方向的拉力拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于 N,阻力的方向水平向 (选填“西”或“东”)。
A
20
西
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名师点睛
二力平衡的应用
(1)求力的大小和方向:如果物体保持静止状态或匀速直线运动状态,利用力的平衡条件,可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向,步骤是
(2)判断物体的运动状态:若物体受到平衡力的作用,则物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
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【变式3-1】健身者在没有其他辅助的情况下,下列姿势不可能在水平地面上保持的是( )
【变式3-2】(2024山东菏泽中考)如图所示,五代时期的文物“倒流壶”静置在博物馆的水平展台上,请在O点画出“倒流壶”受到的重力G和支持力F的示意图。
A
如图所示
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【易错专攻】
易错点:平衡力和相互作用力的区别
如图所示,一闹钟静止在水平桌面上,则下列说法正确的是( )
A.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
C.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对相互作用力
D.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对相互作用力
B
易错提醒
解答此类问题时,只考虑平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的条件,而往往忽略了作用在同一物体上这个条件。
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【基础达标练】
1.如图所示,小辉推着小车在平直道路上匀速前进,下列说法正确的是( )
A.小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对平衡力
B.小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力
C.小车受到的重力与小车对地面的压力是一对相互作用力
D.小车受到水平方向的推力与小车受到的阻力是一对平衡力
D
2.2023年5月5日,在亚洲举重锦标赛女子49公斤级比赛项目中,我国某运动员包揽“抓挺总”三金。如图所示为某运动员手举杠铃保持静止时的情景,下列属于一对平衡力的是( )
A.运动员对杠铃的作用力和杠铃所受的重力
B.杠铃对运动员的作用力和杠铃所受的重力
C.运动员对杠铃的作用力和地面对运动员的支持力
D.运动员对杠铃的作用力和杠铃对运动员的作用力
A
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3.象棋起源于中国,拥有悠久的历史。如图所示为一种可以在竖直棋盘上随意移动的磁性象棋,则下列说法正确的是( )
A.棋盘对棋子的吸引力和棋子受到的重力是一对平衡力
B.棋子对棋盘的压力和棋盘对棋子的支持力是一对相互作用力
C.棋盘对棋子的吸引力和棋子受到的重力是一对相互作用力
D.棋盘对棋子的吸引力和棋子对棋盘的吸引力是一对平衡力
4.电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态,电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力是一对 力,电线对电灯的拉力和电灯所受的重力是一对 力。
5.踢毽子起源于汉代,高承《事物纪原》记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢。”在踢毽子游戏中,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的_____________。毽子被踢出上升到最高处时,毽子将处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。(不计空气阻力)
B
相互作用
平衡
运动状态
非平衡
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6.桌面上静置着一个小球,画出此球所受的一对平衡力。
7.在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学采用的实验装置如图甲所示,小明同学采用的实验装置如图乙所示。
如图所示
(1)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车可以减小 对实验结果的影响。
阻力
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静止
(2)实验中,判断小车是否受到平衡力作用的依据是小车保持 (选填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(3)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小 。
(4)小车处于静止后,保持F1与F2的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须作用在 上。
相等
同一直线
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【能力提升练】
8.(多选)冰球是第24届冬季奥林匹克运动会比赛项目之一,近年越来越受大众喜爱。如图所示为冰球选手备战训练的瞬间,下列说法正确的是( )
A.冰球运动员在加速滑行过程中,运动状态不变
B.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性
C.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力
是一对相互作用力
D.运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人
受到的重力是一对平衡力
9.如图所示,在水平向右行驶的小车车厢顶端用细线悬挂一个小球,小车水平底板上放置一物块A,从某时刻起,发现小球向左(运动的反方向)摆开,并连续一段时间,则此时小球受到 (选填“平衡”或“非平衡”)力。
BD
非平衡
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1.(2024 江苏淮安中考)2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔市拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.以看台上的观众为参照物,运动员是运动的
B.运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.运动员站立时对冰面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
2.(2023 四川成都中考)如图所示是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于光滑水平桌面,两端的轻质细绳挂有等重的钩码。F1是小车受到向左的拉力,F2是小车受到向右的拉力,F1与F2在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为阻力可忽略,小车在水平方向上只受到F1、F2的作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.F1、F2大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,F1、F2仍在同一直线上
A
D
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