第八章第二节二力平衡同步讲解+例题 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第二节  二力平衡

 知识梳理  

知识点一  二力平衡的概念    

1.平衡状态：物体受到两个力(或多个力)作用时，如果能保持静止或匀速直线运动状态，我们说物体处于平衡状态(前者为静平衡，后者为动平衡)。例如：静止在桌面上课本就是处于平衡状态。

2.平衡力：使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。物体受平衡力时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力，即平衡力的合力为零。例如：匀速直线行驶的汽车，受到的牵引力和阻力平衡。

3.二力平衡：一个物体在两个力的作用下，保持静止状态或做匀速直线运动状态，我们就说，这两个力互相平衡或二力平衡。受力物体是否处于平衡状态，是判断物体是否受平衡力的方法之一。

例1．如图所示，物体处于平衡状态的是（　　）

A．加速下降的跳伞运动员 

B．被磁体吸引运动轨迹改变的铁球 

C．绕手做匀速圆周运动的橡皮 

D．匀速直线运动的太阳能汽车

解析解：物体受到平衡力作用时保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态。

A、加速下降的跳伞运动员，速度不断变化，不是平衡状态，故A错误；

B、被磁体吸引运动轨迹改变的铁球，运动方向不断变化，不是平衡状态，故B错误；

C、绕手做匀速圆周运动的橡皮，运动方向不断变化，不是平衡状态，故C错误；

D、匀速直线运动的太阳能汽车，处于匀速直线运动状态，是平衡状态，故D正确。

故选：D。

知识点二 探究二力平衡的条件    

1.实验探究：二力平衡的条件

提出问题：二力平衡的条件是什么?

猜想与假设：可能与两个力的大小、方向、是否在同一条直线上、是否作用在同一物体上有关。

设计实验方案：依次保持其中的三个条件不变，只改变其中一个条件，观察硬纸板的运动情况，探究二力平衡条件时注意控制变量法的使用。

实验步骤：

(1)将细绳分别系于纸板的1、2两个拉环上且保持两绳共线(如图甲)，在两边挂上钩码，第一次左边钩码的数量多(质量大)，即   观察纸板是否能保持静止；第二次两边所挂钩码的数量相同(质量相等)，即   ，观察纸板的状态；第三次左边钩码数量少(质量小)，即  观察纸板的状态。比较三次实验现象，不难看出：只有当 F₁ 和F₂ 相等时，纸板才能静止(如图乙)。

(2)如图丙所示，把细绳分别系于3、4 两个拉环上，在两边各挂一个相同钩码时，观察纸板的状态，结果纸板会发生转动，直到F₁和F₂在同一条直线上，纸板停止转动。

(3)如图丁所示，把两细绳都系于1拉环上，两细绳所挂的钩码不变，会发现纸板将向左运动实验记录：

 

实验 序号	纸板所受二力情况			纸板的运动情况
	大小	方向	是否在同一 条直线上
1	不相等	相反	是	由静止变运动(向拉 力大的一边运动)

2	相等	相反	是	保持静止
3	不相等	相反	是	由静止变运动(向拉 力大的一边运动)
4	相等	相反	否	由静止变运动(旋 转)
5	相等	相同	是	由静止变运动(向 两拉力方向运动)

(4)图乙中的硬纸板，若受到大小相等、方向相反，且在同一直线上的两个力、用剪刀从纸板中间纵向剪开，会发现硬纸板分别向左、向右运动。

分析论证：当纸板受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，纸板就处于平衡状态；而当不满足其中任何一条件时，纸板都不会平衡。

实验结论：

(1)二力平衡：如果物体在两个力作用下，两个力的作用效果相互抵消，物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。

(2)二力平衡的条件是：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。

温馨提示：判断某物体受到的两个力是否为二力平衡，有三种方法：(1)看物体是否处于平衡(即物体是否保持静止或匀速直线运动)状态；(2)看两个力是否同时满足“同体”、“等大”、“反向”、“共线”四个条件；(3)看两个力的合力是否为零。作用在同一物体上的两个力，若大小相等，方向相反，作用在同一直线上，则其合力  反过来，若两个力合力为零，则这两个力必为平衡力。同理，若作用在物体上的平衡力为多个力时，这多个力也满足     

2.二力平衡条件的应用

(1)利用二力平衡条件判定物体的平衡状态。当物体只受到两个力的作用，并且满足二力平衡的条件时，则可以判定物体处于静止状态或匀速直线运动状态。反之，若物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，一定受平衡力的作用，此时    

(2)已知物体在受力情况下处于平衡状态(即静止或匀速直线运动状态)时，可以判断所受的力是平衡力。若是平衡力，则这两个力一定是作用在同一物体上，作用在同一直线上，大小相等，方向相反。

(3)已知一个力的大小、方向，根据二力平衡的条件可确定另外一个力的大小和方向。例如，重 1N 的电灯静止地吊在空中，则绳对灯的拉力是多大?方向如何?因为电灯静止时受重力和灯绳的拉力，这两个力是一对平衡力，重力的大小为1N，方向竖直向下，根据二力平衡的条件，则拉力的大小也为1N，方向竖直向上。

例2．如图中甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。