内容正文:
第2节 二力平衡
一、力的平衡
物体受到几个力作用时,如果保持静止或 ,我们就说这几个力相互平衡,物体处于 状态。
二、二力平衡
1.条件:作用在 上的两个力,如果大小 、方向 ,并且在
,这两个力就彼此平衡。
[注意] 相互作用力与平衡力的区别:是否作用在同一个物体上。
2.应用:在用弹簧测力计测量物体所受的重力时,重力的大小等于 。
匀速直线运动状态
平衡
同一个物体
相等
相反
同一直线上
弹簧测力计的示数
鸡蛋碰石头,谁受到的力大?
千钧将一羽,轻重在平衡。——唐·韩偓《漫作二首》
探究点一 平衡力和平衡状态
[典例1] (2024高州期中)用频闪灯拍摄小球的运动轨迹,每隔相等时间曝光一次所得到的照片如图所示,其中小球受平衡力作用的是( )
B
探究点二 二力平衡的条件
[典例2] (2024罗定期中)如图甲所示是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景:
(1)在两个力的作用下,物体处于平衡状态,我们就说这两个力是平衡力。平衡状态是指物体处于 状态。
(2)小华将小卡片(重力可忽略不计)两端的细线绕过滑轮,并挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小。
静止或匀速直线运动
相反
钩码个数
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤是为了探究 。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 。
(5)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是小华的实验可以减小 对实验的影响。
不能
两个力是否在同一直线上
剪断小卡片
阻力
探究点三 二力平衡条件的应用
[典例3] 如图所示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F2与G是一对平衡力
B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2是一对相互作用力
D.F1与G是一对相互作用力
C
平衡力与相互作用力的异同
平衡力 相互作用力
不同点 作用在同一个物体上 分别作用在两个物体上
不一定是同性质的力 一定是同性质的力
一个力消失后,另一个力可存在 同时产生、同时消失
相同点 大小相等、方向相反、作用在一条直线上
[变式] 一辆质量为1 500 kg的某品牌小汽车,当它静止在水平路面上时,受到的支持
力为 N,所受支持力的方向为 ;汽车受到支持力与地面受到的压力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
1.5×104
竖直向上
相互作用力
1.(2024长春期末)下列物体处于平衡状态的是( )
A.加速冲向终点的百米运动员
B.正在匀速直线行驶的高铁
C.沿光滑滑梯下滑的小男孩
D.正在升空的火箭
B
2.如图所示,物体受到两个力的作用,这两个力能平衡的是( )
D
3.(2024上海)小申坐电梯回家时,电梯匀速上升。若他对电梯的压力为F1,电梯对他的支持力为F2,他受到的重力为G,则下列判断中正确的是( )
A.F1>G B.F2>G
C.F1和F2是平衡力 D.F2和G是平衡力
D
1.物体在平衡力作用下( )
A.一定做匀速直线运动
B.一定保持静止状态
C.保持静止状态或匀速直线运动状态
D.前三个都不对
C
2.(2024盐城)下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是( )
A
3.如图所示,起重机吊着重为G的物体,钢丝绳对物体的拉力为F,则下列说法正确的是
( )
A.当物体水平向右匀速运动时,F=G
B.当物体匀速上升时,F>G
C.当物体匀速下降时,F<G
D.当物体静止时,F>G
A
4.有甲、乙两个物体,在力的作用下沿水平方向做直线运动,某段时间内其路程—时间图像如图所示。则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况是( )
A.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.两物体都受平衡力作用
D
5.(2024深圳模拟)如图所示,一辆汽车在水平地面上做匀速直线运动。下列说法正确的是(不考虑空气对汽车的影响)( )
A.汽车受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力
B.汽车受到的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D.地面对汽车的支持力和汽车受到的阻力是一对相互作用力
6.甲、乙两队进行拔河比赛,两队势均力敌,绳子绷直静止,此时绳子处于 (选填“平衡状态”或“非平衡状态”),两队人对绳子的拉力大小 ,方向 。
B
平衡状态
相等
相反
7.(2024无锡)如图所示,悬挂在绳上的小球处于静止状态,请画出小球的受力示意图。
答案:如图所示
8.某些地方的人们常用狗拉雪橇代步,一只狗用100 N的水平拉力拉着重1 500 N的雪橇在水平雪面匀速向东前进,雪橇受到地面的阻力是 N,方向 ,此时,雪橇受到的重力和 是一对平衡力,其中后者的大小为 N,方向是 。
100
向西
支持力
1 500
竖直向上
9.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。
(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。
(2)实验中判断小车是否受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 。
阻力
静止
相等
10.(2024广州期中)一辆车在水平地面上沿直线向右匀速行驶,车的顶上用细绳悬挂一个水晶球装饰品如图甲所示,突然汽车制动,速度减小。
(1)请在图乙中大约画出此过程中水晶球和绳子的位置。
答案:如图所示
(2)制动过程中,水晶球受到绳子拉力F和重力G是否平衡? (选填“平衡”或“不平衡”)。判断的依据是: 。
不平衡
水晶球受到绳子的拉力F和水晶球的重力G不在同一直线上
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