第2章 第4讲 二力平衡-2025-2026学年八年级上册科学重点专题提优讲义(浙教版2024)
2025-09-09
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2章 力与空间探索 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.52 MB |
| 发布时间 | 2025-09-09 |
| 更新时间 | 2025-09-09 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53839504.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
八年级科学上册重点专题讲学练
第2章 力与空间探索
第4讲 二力平衡
总体构架
· 平衡状态 平衡力
· 探究二力平衡的条件
· 二力平衡条件的应用
· 二力平衡条件的复杂应用 ——由运动状态及力
· 区分平衡力与相互作用力
· 判断二力是否为平衡力——状态分析法
· 探究二力平衡的条件 —— 控制变量法
· 找平衡力
· 二力平衡条件的应用 —— 由力及运动状态
· 根据物体平衡状态 —— 画力的示意图
一、平衡状态 平衡力
1.平衡状态
实例
悬挂的吊灯
桌面上的花瓶
匀速下降的降落伞
匀速直线行驶的列车
分析
受力
竖直向下的重力和吊绳对它竖直向上的拉力
竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力
竖直向下的重力和空气对它竖直向上的阻力
竖直向下的重力、轨道对它竖直向上的支持力、向前的牵引力和向后的阻力
所处
状态
静止
静止
匀速直线运动
匀速直线运动
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,我们就说物体处于平衡状态。
2.平衡力
如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态,我们就说这几个力是平衡力。
3.二力平衡
当一个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,或者说这两个力是一对平衡力。
4.物体受平衡力与物体不受力的区别
(1)从运动状态上看,物体受平衡力与不受力是等效的,物体都将处于静止或匀速直线运动状态。
(2)从物体是否发生形变来看,物体受平衡力会发生形变,物体不受力不会发生形变。
【特别提示】平衡力至少是两个或两个以上的力,一个力不可能是平衡力。
【深度理解】物体受平衡力作用时,几个力的作用效果相互抵消,相当于不受力,所以受平衡力作用的物体运动状态不变。
【例1】下列物体,受力平衡的是( )
A. 自由下落的苹果 B. 加速上升的火箭
C. 匀速上升的电梯 D. 圆形轨道上匀速转动的木马
分析:若物体处于平衡状态,则物体受平衡力的作用,否则不是受平衡力的作用。判断物体是否受到平衡力的方法:
【解析】题中苹果、火箭的速度大小在改变,木马的运动方向在改变,它们的运动状态都在改变,不是处于平衡状态,受力不平衡。
【答案】C
【易错警示】速度为零的物体不一定处于平衡状态。如,将物体以一定的速度竖直上抛,当它到达最高点时,速度为零,但它只受一个重力作用,它受力不平衡,不是处于平衡状态。
【深度理解】物体处于平衡状态的另外两种表述:一是物体的运动方向和速度大小保持不变;二是物体的运动状态保持不变。
二、探究二力平衡的条件
1.提出问题:二力平衡时,这两个力有什么关系?二力平衡的条件是什么?
2.实验思路
要想找到物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系,应该想办法在物体上施加两个力使物体平衡,然后在物体平衡时测量这两个力的大小,并分析这两个力之间存在怎样的关系。
3.实验过程
(1)把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里加砝码。实验装置如图所示。
(2)用手按住小车不动,在两托盘里加质量不相等的砝码,放手后观察小车运动状态的变化。
(3)用手按住小车不动,在两托盘里加质量相等的砝码,放手后观察小车运动状态的变化。
(4)在两托盘里加入质量相等的砝码,用手旋转小车至某一角度后释放,观察小车运动状态的变化。
实验条件和记录如下表。
小车在水平方向所受二力的情况
小车运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
不相等
相反
是
是
相等
相反
是
否
相等
相反
否
是
……
【实验技巧】①选用小车而不用木块进行实验,是为了减小与桌面间的摩擦阻力,有利于得出正确的结论。②为了减小小车与桌面间的摩擦阻力对实验的影响,应选用光滑的桌面进行实验,同时小车的质量应尽量轻。③小车两端悬挂的钩码数量应多一些,使两边的力尽量大一些,以削弱摩擦阻力的影响。
4.实验结论
作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。这就是二力平衡的条件。简记为 “同体、等大、反向、共线”。
5.实验拓展
实验中,没有验证 “二力作用在同一物体上” 这一条件,如何设计实验验证“两个力作用在同一物体上”这一条件?
【特别提示】判断两个力是不是一对平衡力时,首先要看这两个力是不是作用在同一个物体上。这个条件非常重要,做题时容易被忽略。
6.实验改进
(1)如图所示,利用一个拼接成的小车,将其分开,发现小车的两部分分别向两边加速运动,不能保持平衡状态,由此可证明一对平衡力作用在同一个物体上。
(2)如图所示,将处于平衡状态的卡片从中间剪开,在剪开的瞬间卡片不能保持平衡,由此可验证一对平衡力作用在同一物体上。
【归纳掌握】平衡力与相互作用力的相同点和不同点:
平衡力
相互作用力
不同点
作用在同一物体上
分别作用在不同物体上
不一定同时产生、同时消失
同时产生、同时消失
不一定是同性质的力
一定是同性质的力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
【例2】用如图甲所示的装置探究“二力平衡的条件”。
(1)在制作卡片时,小明认为卡片的重力一定要很小,而小华则认为,卡片重力不一定要很小,可以通过增大钩码的重力来达到同样的效果,你认为______想法是正确的。
(2)将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,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。
(3)小明进行实验时,在左、右支架上装配两个滑轮时,没有安装成相同高度(如图乙),你认为______(填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
(4)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察实验现象,由此可得出二力平衡的又一个条件是______________________。
分析:选择轻质小卡片,这样卡片的重力相对于钩码的重力而言很小可以忽略。卡片越重,相应的钩码的重就越大,因此引起其他阻力增加而影响探究过程。
【解析】(3)左右两侧定滑轮的位置虽然不等高,只要两个力大小相等,方向相反,在同一直线上,照样可以完成探究实验。
(4)当卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,卡片不能平衡。说明二力平衡时,两个力必须作用于同一物体。
【答案】(1)小明 (2)相反 钩码数量 (3) 能 (4)两个力作用在同一物体上
【科学思维】归纳法,简单地讲就是人们根据对物理现象的观察或物理实验结果的分析,由具体的事实概括出一般性结论的推理方法,是由一些特殊的事实概括出一般性结论的推理方法。初中物理中运用归纳法的基础主要是控制变量法。
运用归纳法解物理探究题的一般思路步骤:收集并处理信息→归纳推理→得出结论→规律应用。
关于信息的收集与处理:分析题干可以得到的关键信息有 “小明同学提出了下列疑问”,即探究的目的,其中力是自变量,平衡状态是因变量;通过图片可以得到的关键信息有:图甲中,物体受两个力,处于平衡状态;图乙中,物体受一个力,不是处于平衡状态;图丙中,物体受三个力,处于平衡状态;图丁中,物体受两个力,不是处于平衡状态。
三、二力平衡条件的应用
1.利用二力平衡条件判断两个力是否是一对平衡力。
2.由二力平衡条件可知,若两个力是一对平衡力,则可根据一个力的大小和方向,确定另一个力的大小和方向。
3.由力及运动状态:
(1)不受力或受平衡力时:物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
(2)受非平衡力:物体的运动状态一定发生改变。
4.由运动状态及力:
(1)物体静止或匀速直线运动:物体不受力或受平衡力。
(2)物体的运动状态发生改变:物体受非平衡力。
【特别提示】在推而不动、搬而不起的现象中,隐含的是物体处于静止状态,进一步推理得:此时物体受平衡力的作用,即推力与阻力是平衡力,重力与支持力是平衡力。
【例3】在平直的地面上,一个人用 20 N 的水平方向拉力,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,阻力的方向向______(填 “西” 或 “东” )。
分析:根据物体的运动状态知物体受到的拉力与阻力是否是一对平衡力,再根据一对平衡力的关系判断阻力的大小和方向。【解析】小车做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力与阻力是一对平衡力,则阻力的大小等于拉力大小,方向与拉力方向相反。
【答案】20;西
【例4】如图所示,茶杯静止在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A. 茶杯所受的重力和桌面对茶杯的支持力
B. 茶杯所受的重力和茶杯对桌面的压力
C. 茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力
D. 桌子所受的重力和地面对桌子的支持力
分析:判断两个力是不是一对平衡力,关键点是看这两个力是不是作用在同一物体上。
【解析】茶杯所受的重力与桌面对茶杯的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上,这两个力符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故A 正确;茶杯所受的重力和茶杯对桌面的压力,这两个力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B 错误;茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力,这两个力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故C 错误;地面对桌子的支持力大小等于桌子的重力和茶杯的重力大小之和,桌子所受的重力和地面对桌子的支持力,大小不相等,不是一对平衡力,故D 错误。
【答案】A
1.二力平衡条件的复杂应用 ——由运动状态及力
【例1】如图所示,是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定了一个质量为m的小球,求:
(1)小球受到的拉力的大小。
(2)在图中作出小球受到的力的示意图。
答图
分析:首先明确物体所受的力和物体的运动状态,若处于平衡状态,再运用二力平衡条件解题。
【解析】小球静止,处于平衡状态,则小球受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,杆对小球的力竖直向上,且F = G = mg。
解:(1)小球受到的拉力的大小为F = G = mg。
(2)如答图所示。
【特别提示】(1)小球的周围没有其他的物体,而力不能离开物体而存在,故可以确定小球不再受其他的力。(2)软线产生的拉力沿着软线伸展的方向,而硬杆产生的拉力方向不一定沿着硬杆伸展的方向,否则受理不平衡(如图)。
【变式训练】“玉兔二号”月球车在月球表面留下了属于中国的第一道印记。登月前,在水平地面上进行测试时,月球车匀速行驶45 m,用时15 min,则月球车行驶的速度为______m/s;月球车的质量为135 kg,若车受到的阻力为车重的0.2,则月球车的牵引力为______ N。(g 取10 N/kg)
【答案】0.05 270
【解析】月球车行驶的速度,在月球上月球车受到的重力G= mg= 135kg×10N/kg=1350N,月球车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,F = f = 0.2GG = 0.2×1350N =270N。
2.区分平衡力与相互作用力
【例2】长方体木箱放在水平地面上,木箱上放一木块,则下列分析正确的是( )
A. 木箱受到的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
B. 木箱对木块的支持力和木块对木箱的压力是一对平衡力
C. 木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对相互作用力
D. 地面对木箱的支持力和木块对木箱的压力是一对相互作用力
【解析】由图可知:木箱受到的任何两个力都不是一对平衡力,木块受到的重力G2与支持力N2是一对平衡力;木箱对地面的压力F1和地面对木箱的支持力N1是一对相互作用力,木块对木箱的压力F2和木箱对木块的支持力N2是一对相互作用力。
【答案】C
【归纳掌握】
图解如下:
【变式训练】如图甲所示,一轻质(即自重可忽略不计)弹簧放置在水平地面上,将一个重力为G的小球放在弹簧上端,小球保持静止状态。图乙、丙分别是小球与弹簧的受力示意图,下列分析正确的是( )
A. F1与F3是一对平衡力
B. F2与F3是一对平衡力
C. 若将小球和弹簧看作一个整体,则这个整体受到 4 个力的作用
D. 若将小球和弹簧看作一个整体,则G与F1 + F2是一对平衡力
【答案】B
【解析】【解析】F1是弹簧对小球的支持力,F3是小球对弹簧的压力,二者不是作用在同一物体上,故F1与F3不是一对平衡力,故 A 错误;F2是弹簧受到地面的支持力,F3是小球对弹簧的压力,两个力的受力物体都是弹簧,且大小相等,方向相反,是一对平衡力,故 B 正确;若将小球和弹簧看作一个整体,由于弹簧的重力忽略不计,则这个整体受到G与F2两个力的作用且G与F2是一对平衡力,故 CD 错误。
3.判断二力是否为平衡力——状态分析法
【例3】2024 年 5 月 8 日,嫦娥六号探测器成功实施近月制动。为着陆作准备,探测器将在月球表面上空沿如图所示的虚线方向匀速直线飞行,则在探测器着陆前,探测器上的火箭喷气方向应是( )
A. 竖直向下喷气 B. 沿直线向后喷气
C. 与直线成一角度斜向上喷气 D. 与直线成一角度斜向下喷气
分析:根据物体所处状态来判断二力是否为平衡力,若物体处于静止或匀速直线运动状态,则这二个力一定是一对平衡力。
【解析】探测器在月球表面上空沿如图 11 所示的虚线方向匀速直线飞行时,它受到的重力和喷气产生的推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以,在探测器着陆前探测器上的火箭喷气方向应是竖直向下喷气,由于力的作用是相互的,喷出的气体对探测器产生向上的作用力,故A符合题意。
【答案】A
【变式训练】如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态。下列对羽毛受到的重力的分析中错误的是( )
A. 重力大小等于长木片对它的支持力的大小
B. 重力方向是竖直向下的
C. 重心位置在羽毛上的a点
D. 重心位置在羽毛上的b点
【答案】C
【解析】支持力的作用点在a点,羽毛保持静止状态,说明受力平衡,所以重心在a点。选项D正确,选项C错误;无论羽毛是什么形状、什么状态,受到的重力的方向始终是竖直向下的。选项C正确;羽毛静止在木片上,竖直方向受到重力和木片的支持力,这两个力是一对平衡力,大小相等。选项A正确。
4.探究二力平衡的条件 —— 控制变量法
【例4】如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1) 小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在细线的另一端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_______
________来改变拉力的大小。
(2) 当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是探究________________________________。
(3) 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____________________________________。
(4) 在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,主要原因是____________________________。
(5) 利用图丙装置能不能探究二力平衡的条件?。并说明理由:____________________
________________________。
分析:本题考查二力平衡条件的探究实验,运用控制变量法进行探究。
【解析】(1) 小卡片两端通过细线和滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过细线对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。(2) 将小卡片转过一个角度,松手后小卡片将会转动,不能平衡;设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡。(3) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,把小卡片沿竖直方向一剪为二,变为两个卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态。(4) 小华的实验优于小明的实验的原因是:在小明的实验中,木块与桌面间的阻力会对实验结果产生较大的影响;而小华的实验中,纸片被悬空,减少了阻力对实验结果的影响。
【答案】(1) 钩码的数量 (2) 不在同一直线上的两个力是否平衡 (3) 将小卡片沿竖直方向从中间剪开 (4) 小车减少了阻力对实验结果的影响 (5) 能;滑轮的位置虽然不等高,但小卡片所受的两个拉力仍可以满足 “大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上” 这四个条件,照样能完成实验。
【变式训练】用如图装置探究二力平衡的条件。
(1) 当左右两边砝码一样时,小车静止不动。若往右边多加了一个砝码,小车还是不动,此时小车处于___________(填 “平衡” 或 “非平衡状态”)状态。
(2) 选用小车而不用木块的原因是减少________________对实验结果的影响。
(3) 把小车水平扭转一个角度是为了探究________________________________________。
(4) 为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,我们把小车换成硬纸片,然后我们要做的是____________________________________________________。
【答案】(1) 平衡 (2) 阻力 (3) 不在同一直线上两个力是否能平衡 (4) 用剪刀把硬纸片竖直从中间剪开
【解析】(1)小车还是不动,即处于静止状态,所以此时小车处于平衡状态;
(2)在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多,选用小车而不用木块的原因是为了减少摩擦对实验结果的影响。
(3)把小车水平扭转一个角度后,小车两端受到的拉力不在同一直线上,是为了探究不在同一直线上两个力是否能平衡。
(4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,则应使两边的拉力作用在不同物体上,我们把小车换成纸片,然后我们应该用剪刀把小卡片从中间剪开,让小卡片一分为二,使两边的拉力分别作用在两个小卡片上。所以做法为:用剪刀把小卡片从中间剪开。
本专题在中考中的主要考点有应用二力平衡条件判断两力是否是一对平衡力、分析物体受力情况或运动情况,实验探究二力平衡条件等。题型有选择题、填空题、作图题和实验题,有一定的难度。
考法1:找平衡力
【例1】[天津中考]如图所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受的平衡力是( )
A. 线所受的重力 B. 灯所受的重力
C. 灯对线的拉力 D. 线对天花板的拉力
试题评析:试题给出了相关情景中所涉及的各种力,要求运用二力平衡条件从中选出与灯所受拉力相平衡的力。
【解析】由二力平衡条件可知,一对平衡力作用在同一个物体上,题中,只有 “灯所受的重力” 与 “灯所受拉力” 作用在同一物体上,故 B 项正确。
【答案】B
【易错提醒】物体所受的平衡力中,在竖直方向上总有一个力与重力相平衡;若物体处于悬挂状,则另一个力为拉力;若物体水平静置,则另一个力为支持力。
【例2】2024 年 4 月 30 日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A. f + F = G1+G2 B. f + F = G2 C. F = G1+G2 + f D. F = G2 + f
试题评析:本题根据降落伞和返回舱所处运动状态,分析所受的力,并根据力的平衡条件找出各力之间的关系。
【解析】根据题意知,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,以返回舱为受力物体,返回舱受到自身重力G2、降落伞对返回舱的拉力F和空气对返回舱的阻力f,由于返回舱处于平衡状态,所以G2= f + F,故ACD错误,B正确。
【答案】B
【例3】[江西中考] 如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A. 汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B. 汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C. 汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D. 汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
试题评析:试题给出了相关情景中所涉及的各种力,要求运用二力平衡条件判断物体在水平方向和竖直方向上受到的平衡力,同时考查对相互作用力的判断。
【解析】由二力平衡条件可知,一对平衡力作用在同一个物体上,方向相反,且在同一直线上,题中,只有 “汽车所受的推力” 与 “地面对汽车的摩擦力” 符合上述三个条件,故 B 项正确。
【答案】B
【特别提示】无论汽车是处于静止状态(未推动)还是匀速直线运动状态,在水平方向上与推力平衡的力总是摩擦力。
题中汽车受到了两对平衡力:水平方向上推力与摩擦阻力平衡,竖直方向上重力与支持力平衡。
考法2:二力平衡条件的应用 —— 由力及运动状态
【例4】[山西中考]如图所示,物体甲重 5N,此时物体乙在水平桌面上以 5m/s 的速度向右做匀速直线运动,若绳子和桌面都足够长,则当物体甲到达水平地面上时,物体乙的运动状态为( )
A. 继续向右做匀速直线运动 B. 马上静止在桌面上
C. 向右做减速运动直到静止 D. 向左做匀速直线运动
试题评析:试题考查二力平衡条件的应用、惯性、物体运动状态改变等知识,要求根据物体的运动状态来分析物体受力情况及根据物体的受力情况来判断其运动状态。
【解析】物体乙在水平桌面上以 5m/s 的速度向右做匀速直线运动,则物体乙所受的摩擦阻力与物体甲对物体乙水平向右的拉力是一对平衡力,此时物体乙受到的水平向右的拉力甲,则物体乙受到的摩擦阻力f=F=5N。
当物体甲到达水平地面上时,不再对物体乙施加拉力,物体乙由于惯性将继续向右运动,在水平方向上只受到水平向左的摩擦阻力,所以物体乙将向右做减速运动直到速度减为零;当物体乙静止后,在水平方向上不受力的作用,最终物体乙将保持静止状态。
【答案】C
【拓展延伸】(1)当物体受到同一直线上大小不相等的两个力作用时,物体朝较大的那个力的方向加速运动,或朝较小的那个力的方向做减速运动。
(2)当物体只受一个力的作用时,物体朝这个力的方向做加速运动,或沿反方向做减速运动。
考法3:根据物体平衡状态 —— 画力的示意图
【例4】[河南中考]杂技在我国历史悠久,是力量与柔韧完美结合的传统艺术。如图甲所示是杂技演员正在表演的情景。请你在图乙中画出演员A被托举且静止时受力的示意图。
答图
试题评析:本题以杂技演员表演为素材,考查了对物体的受力分析,并要求画出力的示意图。
【解析】演员A被托举静止时,处于平衡状态,所以演员A受到的重力与演员B对她的支持力是一对平衡力,力的大小相等,画图时线段长度相等。
解:如答图所示。
1.下列哪个图中的两个力是平衡的( )
【答案】D
【解析】一对平衡力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,结合力的示意图可做出判断。
2.如图所示,星期天小明去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将球顶在头上静止不动。分析此时受力情况,相互平衡的两个力是( )
A.球受到的重力和球对海狮的压力
B.地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力
C.海狮的重力和海狮对地面的压力
D.球受到的重力和海狮对球的支持力
【答案】D
【解析】A、球受到的重力和球对海狮的压力,这两个方向都是竖直向下的,不是一对平衡力,故A错误;B、地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力,这两个分别作用在海狮和地面上,即两力不在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;C、海狮的重力和海狮对地面的压力,这两个力的方向都竖直向下,不是一对平衡力,故C错误;D、球受到的重力和海狮对球的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一个物体上,是一对平衡力,故D正确。
3.水平桌面上的木块在拉力F的作用下做匀速直线运动,下列有关木块受力的说法中,正确的是( )
A. 只受重力和支持力一对平衡力
B. 只受拉力和摩擦阻力一对平衡力
C. 受到重力和支持力、拉力和摩擦阻力两对平衡力
D. 无法确定
【答案】C
【解析】水平桌面上的木块在拉力F的作用下做匀速直线运动时,受两对平衡力,水平方向上受到拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向上受重力和支持力是一对平衡力,故C正确。
4.垫排球是台州市一项体育测试项目,下列对排球离开后继续上升过程分析正确的是( )
A. 速度越来越小 B. 受到的重力越来越大
C. 到达最高点时受力平衡 D. 球受到惯性作用
【答案】A
【解析】试题要求运用力的知识分析物体速度、重力的变化,并运用二力平衡条件判断物体受力是否平衡,以及对惯性的认识。排球在上升的过程中,受竖直向下的重力作用,速度变小,故A正确。排球的质量不变,由公式G = mg可知其重力不变,故B错误。排球上升到最高点时,只受重力作用,受力不平衡,故C错误。惯性不是力,不能说 “受到惯性作用”,故D错误。
5.如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. B石块受到A石块的重力和压力的作用
B. B石块受到三个力的作用
C. C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D. A、B、C三个石块所受合力不为零
【答案】B
【解析】B石块受到竖直向下的重力、C石块对B石块的支持力、A石块对B石块的压力三个力的作用,故A错误,B正确。B石块处于静止状态,受到的力是平衡力,即C石块对B石块的支持力与B石块受到的竖直向下的重力和A石块对B石块的压力之和是一对平衡力,故C错误。三个石块处于静止状态,所受合力为零,故D错误。
6.每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到盐城市滩涂越冬,如图所示,两只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向速滑翔,此过程中,空气对它作用力的方向( )
A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 与运动方向相同 D. 与运动方向相反
【答案】A
【解析】试题考查二力平衡条件的应用。丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,处于平衡状态,则丹顶鹤的重力和空气对它的作用力是一对平衡力;因为重力方向始终竖直向下,故空气对它作用力的方向竖直向上。
7. 2017 年 5 月 18 日,由中国自主研制的 “直—19E” 出口型武装直升机首飞成功。如图所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对___________(填 “相互作用力” 或 “平衡力”)。当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力 _______(填 “向上”“向下” 或 “为零”)。
【答案】平衡力;向上
【解析】试题要求区分平衡力和相互作用力,并且根据物体的运动状态分析物体所受合力的方向。当直升机静止在水平停机坪上时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力。当直升机在竖直方向加速升空时,所受合力与运动方向相同,故合力方向竖直向上。
8.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点由静止释放,利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图)。
(1)摆锤到达最高点B时,是不是处于平衡状态?___________。
(2)小明发现摆锤从A点到O点时速度越来越大,他从照片中获得的证据是________
____________________。
【答案】(1) 不是 (2) 摆锤相邻位置间隔越来越大
【解析】试题要求判断物体的运动状态及速度变化。到达最高点B时,摆锤受到重力和绳子拉力的作用,由于两个力不是作用在同一直线上,所以它受到的力不是平衡力,它处于非平衡状态。
9.如图所示,在 “探究二力平衡的条件” 实验中,
(1)选择轻质卡片的目的是_____________________;
(2)用手将卡片转过一个角度,使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上,然后由静止释放卡片,根据_______(填字母)状态,能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A. 松手前卡片静止
B. 松手瞬间卡片旋转
C. 松手后卡片达到静止
【答案】(1) 消除或忽略卡片重力对实验的影响 (2)B
【解析】(1)卡片的重力相对于钩码大不大,因为卡片的重力远小于钩码的拉力,所以卡片的重力可忽略不计,影响不大。故选择轻质卡片的目的是消除或忽略卡片重力对实验的影响;
(2)该同学把卡片转过一个角度,则小卡片受到的两个力就不在同一直线上,因为小卡片此时不能保持平衡,然后由静止释放卡片,松手瞬间卡片旋转所以说明了不在同一直线上的两个力不能平衡,故选B。
10.利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个测力计沿相同方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录两个拉力F1、F2的大小与方向。再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录此时拉力F的大小与方向,实验数据如下表。
(1)实验中两次将弹簧A端都拉伸到同一点O的目的是____________________。
(2)从记录的数据可以发现F1、F2和F的大小关系是__________。(用字母表示)
(3)通过该实验得出的结论是:________________________________________。
【答案】(1)使两次力的作用效果相同;(2)F=F1+F2;(3)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟力的方向相同。
【解析】(1)实验中两次将弹簧A端都拉伸到同一点O的目的是使两次力的作用效果相同;(2)由图可知,力的作用效果相同,即F1与F2的和都等于F,故可以得出的表达式:F=F1+F2;(3)由实验可得,同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟力的方向相同。
11.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。
他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线后小球落下,如图乙所示。
他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示,剪断其中一根细线,小球发生摆动,如图丁所示。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)由图甲和乙可知:______________________;
(2)由图甲和丁可知:______________________;
(3)由图甲和丙可知:______________________。
【答案】(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
分析:结合三个探究的目的分析三个对比组,从而归纳得出结论。
【解析】(1)图甲中的物体在拉力和重力作用下处于平衡状态,图乙中小球只受到重力作用,加速下降,不是平衡状态,可见,只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。
(2)图甲和丁中,小球都受到两个力的作用,甲图中小球静止,处于平衡状态;丁图中小球曲线摆动,不是处于平衡状态,可见,只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态。
(3)图甲和丙中,小球都处于静止状态,图甲中小球受到重力和拉力两个力的作用静止;图丙中小球受到两个拉力和重力作用,即三个力共同作用使小球处于静止状态;可见,物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。
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八年级科学上册重点专题讲学练
第2章 力与空间探索
第4讲 二力平衡
总体构架
· 平衡状态 平衡力
· 探究二力平衡的条件
· 二力平衡条件的应用
· 二力平衡条件的复杂应用 ——由运动状态及力
· 区分平衡力与相互作用力
· 判断二力是否为平衡力——状态分析法
· 探究二力平衡的条件 —— 控制变量法
· 找平衡力
· 二力平衡条件的应用 —— 由力及运动状态
· 根据物体平衡状态 —— 画力的示意图
一、平衡状态 平衡力
1.平衡状态
实例
悬挂的吊灯
桌面上的花瓶
匀速下降的降落伞
匀速直线行驶的列车
分析
受力
竖直向下的重力和吊绳对它竖直向上的拉力
竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力
竖直向下的重力和空气对它竖直向上的阻力
竖直向下的重力、轨道对它竖直向上的支持力、向前的牵引力和向后的阻力
所处
状态
静止
静止
匀速直线运动
匀速直线运动
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,我们就说物体处于平衡状态。
2.平衡力
如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态,我们就说这几个力是平衡力。
3.二力平衡
当一个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,或者说这两个力是一对平衡力。
4.物体受平衡力与物体不受力的区别
(1)从运动状态上看,物体受平衡力与不受力是等效的,物体都将处于静止或匀速直线运动状态。
(2)从物体是否发生形变来看,物体受平衡力会发生形变,物体不受力不会发生形变。
【特别提示】平衡力至少是两个或两个以上的力,一个力不可能是平衡力。
【深度理解】物体受平衡力作用时,几个力的作用效果相互抵消,相当于不受力,所以受平衡力作用的物体运动状态不变。
【例1】下列物体,受力平衡的是( )
A. 自由下落的苹果 B. 加速上升的火箭
C. 匀速上升的电梯 D. 圆形轨道上匀速转动的木马
【易错警示】速度为零的物体不一定处于平衡状态。如,将物体以一定的速度竖直上抛,当它到达最高点时,速度为零,但它只受一个重力作用,它受力不平衡,不是处于平衡状态。
【深度理解】物体处于平衡状态的另外两种表述:一是物体的运动方向和速度大小保持不变;二是物体的运动状态保持不变。
二、探究二力平衡的条件
1.提出问题:二力平衡时,这两个力有什么关系?二力平衡的条件是什么?
2.实验思路
要想找到物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系,应该想办法在物体上施加两个力使物体平衡,然后在物体平衡时测量这两个力的大小,并分析这两个力之间存在怎样的关系。
3.实验过程
(1)把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里加砝码。实验装置如图所示。
(2)用手按住小车不动,在两托盘里加质量不相等的砝码,放手后观察小车运动状态的变化。
(3)用手按住小车不动,在两托盘里加质量相等的砝码,放手后观察小车运动状态的变化。
(4)在两托盘里加入质量相等的砝码,用手旋转小车至某一角度后释放,观察小车运动状态的变化。
实验条件和记录如下表。
小车在水平方向所受二力的情况
小车运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
不相等
相反
是
是
相等
相反
是
否
相等
相反
否
是
……
【实验技巧】①选用小车而不用木块进行实验,是为了减小与桌面间的摩擦阻力,有利于得出正确的结论。②为了减小小车与桌面间的摩擦阻力对实验的影响,应选用光滑的桌面进行实验,同时小车的质量应尽量轻。③小车两端悬挂的钩码数量应多一些,使两边的力尽量大一些,以削弱摩擦阻力的影响。
4.实验结论
作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。这就是二力平衡的条件。简记为 “同体、等大、反向、共线”。
5.实验拓展
实验中,没有验证 “二力作用在同一物体上” 这一条件,如何设计实验验证“两个力作用在同一物体上”这一条件?
【特别提示】判断两个力是不是一对平衡力时,首先要看这两个力是不是作用在同一个物体上。这个条件非常重要,做题时容易被忽略。
6.实验改进
(1)如图所示,利用一个拼接成的小车,将其分开,发现小车的两部分分别向两边加速运动,不能保持平衡状态,由此可证明一对平衡力作用在同一个物体上。
(2)如图所示,将处于平衡状态的卡片从中间剪开,在剪开的瞬间卡片不能保持平衡,由此可验证一对平衡力作用在同一物体上。
【归纳掌握】平衡力与相互作用力的相同点和不同点:
平衡力
相互作用力
不同点
作用在同一物体上
分别作用在不同物体上
不一定同时产生、同时消失
同时产生、同时消失
不一定是同性质的力
一定是同性质的力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一直线上
【例2】用如图甲所示的装置探究“二力平衡的条件”。
(1)在制作卡片时,小明认为卡片的重力一定要很小,而小华则认为,卡片重力不一定要很小,可以通过增大钩码的重力来达到同样的效果,你认为______想法是正确的。
(2)将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,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。
(3)小明进行实验时,在左、右支架上装配两个滑轮时,没有安装成相同高度(如图乙),你认为______(填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
(4)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察实验现象,由此可得出二力平衡的又一个条件是______________________。
【科学思维】归纳法,简单地讲就是人们根据对物理现象的观察或物理实验结果的分析,由具体的事实概括出一般性结论的推理方法,是由一些特殊的事实概括出一般性结论的推理方法。初中物理中运用归纳法的基础主要是控制变量法。
运用归纳法解物理探究题的一般思路步骤:收集并处理信息→归纳推理→得出结论→规律应用。
关于信息的收集与处理:分析题干可以得到的关键信息有 “小明同学提出了下列疑问”,即探究的目的,其中力是自变量,平衡状态是因变量;通过图片可以得到的关键信息有:图甲中,物体受两个力,处于平衡状态;图乙中,物体受一个力,不是处于平衡状态;图丙中,物体受三个力,处于平衡状态;图丁中,物体受两个力,不是处于平衡状态。
三、二力平衡条件的应用
1.利用二力平衡条件判断两个力是否是一对平衡力。
2.由二力平衡条件可知,若两个力是一对平衡力,则可根据一个力的大小和方向,确定另一个力的大小和方向。
3.由力及运动状态:
(1)不受力或受平衡力时:物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
(2)受非平衡力:物体的运动状态一定发生改变。
4.由运动状态及力:
(1)物体静止或匀速直线运动:物体不受力或受平衡力。
(2)物体的运动状态发生改变:物体受非平衡力。
【特别提示】在推而不动、搬而不起的现象中,隐含的是物体处于静止状态,进一步推理得:此时物体受平衡力的作用,即推力与阻力是平衡力,重力与支持力是平衡力。
【例3】在平直的地面上,一个人用 20 N 的水平方向拉力,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,阻力的方向向______(填 “西” 或 “东” )。
【例4】如图所示,茶杯静止在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A. 茶杯所受的重力和桌面对茶杯的支持力
B. 茶杯所受的重力和茶杯对桌面的压力
C. 茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力
D. 桌子所受的重力和地面对桌子的支持力
1.二力平衡条件的复杂应用 ——由运动状态及力
【例1】如图所示,是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定了一个质量为m的小球,求:
(1)小球受到的拉力的大小。
(2)在图中作出小球受到的力的示意图。
【特别提示】(1)小球的周围没有其他的物体,而力不能离开物体而存在,故可以确定小球不再受其他的力。(2)软线产生的拉力沿着软线伸展的方向,而硬杆产生的拉力方向不一定沿着硬杆伸展的方向,否则受理不平衡(如图)。
【变式训练】“玉兔二号”月球车在月球表面留下了属于中国的第一道印记。登月前,在水平地面上进行测试时,月球车匀速行驶45 m,用时15 min,则月球车行驶的速度为______m/s;月球车的质量为135 kg,若车受到的阻力为车重的0.2,则月球车的牵引力为______ N。(g 取10 N/kg)
2.区分平衡力与相互作用力
【例2】长方体木箱放在水平地面上,木箱上放一木块,则下列分析正确的是( )
A. 木箱受到的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
B. 木箱对木块的支持力和木块对木箱的压力是一对平衡力
C. 木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对相互作用力
D. 地面对木箱的支持力和木块对木箱的压力是一对相互作用力
【变式训练】如图甲所示,一轻质(即自重可忽略不计)弹簧放置在水平地面上,将一个重力为G的小球放在弹簧上端,小球保持静止状态。图乙、丙分别是小球与弹簧的受力示意图,下列分析正确的是( )
A. F1与F3是一对平衡力
B. F2与F3是一对平衡力
C. 若将小球和弹簧看作一个整体,则这个整体受到 4 个力的作用
D. 若将小球和弹簧看作一个整体,则G与F1 + F2是一对平衡力
3.判断二力是否为平衡力——状态分析法
【例3】2024 年 5 月 8 日,嫦娥六号探测器成功实施近月制动。为着陆作准备,探测器将在月球表面上空沿如图所示的虚线方向匀速直线飞行,则在探测器着陆前,探测器上的火箭喷气方向应是( )
A. 竖直向下喷气 B. 沿直线向后喷气
C. 与直线成一角度斜向上喷气 D. 与直线成一角度斜向下喷气
【变式训练】如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态。下列对羽毛受到的重力的分析中错误的是( )
A. 重力大小等于长木片对它的支持力的大小
B. 重力方向是竖直向下的
C. 重心位置在羽毛上的a点
D. 重心位置在羽毛上的b点
4.探究二力平衡的条件 —— 控制变量法
【例4】如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1) 小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在细线的另一端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_______
________来改变拉力的大小。
(2) 当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是探究________________________________。
(3) 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____________________________________。
(4) 在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,主要原因是____________________________。
(5) 利用图丙装置能不能探究二力平衡的条件?。并说明理由:____________________
________________________。
【变式训练】用如图装置探究二力平衡的条件。
(1) 当左右两边砝码一样时,小车静止不动。若往右边多加了一个砝码,小车还是不动,此时小车处于___________(填 “平衡” 或 “非平衡状态”)状态。
(2) 选用小车而不用木块的原因是减少________________对实验结果的影响。
(3) 把小车水平扭转一个角度是为了探究________________________________________。
(4) 为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,我们把小车换成硬纸片,然后我们要做的是____________________________________________________。
本专题在中考中的主要考点有应用二力平衡条件判断两力是否是一对平衡力、分析物体受力情况或运动情况,实验探究二力平衡条件等。题型有选择题、填空题、作图题和实验题,有一定的难度。
考法1:找平衡力
【例1】[天津中考]如图所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受的平衡力是( )
A. 线所受的重力 B. 灯所受的重力
C. 灯对线的拉力 D. 线对天花板的拉力
【易错提醒】物体所受的平衡力中,在竖直方向上总有一个力与重力相平衡;若物体处于悬挂状,则另一个力为拉力;若物体水平静置,则另一个力为支持力。
【例2】2024 年 4 月 30 日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A. f + F = G1+G2 B. f + F = G2 C. F = G1+G2 + f D. F = G2 + f
【例3】[江西中考] 如图所示,王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进,下列说法中正确的是( )
A. 汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
B. 汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C. 汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力
D. 汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力
【特别提示】无论汽车是处于静止状态(未推动)还是匀速直线运动状态,在水平方向上与推力平衡的力总是摩擦力。
题中汽车受到了两对平衡力:水平方向上推力与摩擦阻力平衡,竖直方向上重力与支持力平衡。
考法2:二力平衡条件的应用 —— 由力及运动状态
【例4】[山西中考]如图所示,物体甲重 5N,此时物体乙在水平桌面上以 5m/s 的速度向右做匀速直线运动,若绳子和桌面都足够长,则当物体甲到达水平地面上时,物体乙的运动状态为( )
A. 继续向右做匀速直线运动 B. 马上静止在桌面上
C. 向右做减速运动直到静止 D. 向左做匀速直线运动
【拓展延伸】(1)当物体受到同一直线上大小不相等的两个力作用时,物体朝较大的那个力的方向加速运动,或朝较小的那个力的方向做减速运动。
(2)当物体只受一个力的作用时,物体朝这个力的方向做加速运动,或沿反方向做减速运动。
考法3:根据物体平衡状态 —— 画力的示意图
【例4】[河南中考]杂技在我国历史悠久,是力量与柔韧完美结合的传统艺术。如图甲所示是杂技演员正在表演的情景。请你在图乙中画出演员A被托举且静止时受力的示意图。
1.下列哪个图中的两个力是平衡的( )
2.如图所示,星期天小明去海洋馆观看海狮表演,看到海狮将球顶在头上静止不动。分析此时受力情况,相互平衡的两个力是( )
A.球受到的重力和球对海狮的压力
B.地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力
C.海狮的重力和海狮对地面的压力
D.球受到的重力和海狮对球的支持力
3.水平桌面上的木块在拉力F的作用下做匀速直线运动,下列有关木块受力的说法中,正确的是( )
A. 只受重力和支持力一对平衡力
B. 只受拉力和摩擦阻力一对平衡力
C. 受到重力和支持力、拉力和摩擦阻力两对平衡力
D. 无法确定
4.垫排球是台州市一项体育测试项目,下列对排球离开后继续上升过程分析正确的是( )
A. 速度越来越小 B. 受到的重力越来越大
C. 到达最高点时受力平衡 D. 球受到惯性作用
5.如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. B石块受到A石块的重力和压力的作用
B. B石块受到三个力的作用
C. C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D. A、B、C三个石块所受合力不为零
6.每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到盐城市滩涂越冬,如图所示,两只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向速滑翔,此过程中,空气对它作用力的方向( )
A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 与运动方向相同 D. 与运动方向相反
7. 2017 年 5 月 18 日,由中国自主研制的 “直—19E” 出口型武装直升机首飞成功。如图所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对___________(填 “相互作用力” 或 “平衡力”)。当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力 _______(填 “向上”“向下” 或 “为零”)。
8.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点由静止释放,利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图)。
(1)摆锤到达最高点B时,是不是处于平衡状态?___________。
(2)小明发现摆锤从A点到O点时速度越来越大,他从照片中获得的证据是________
____________________。
9.如图所示,在 “探究二力平衡的条件” 实验中,
(1)选择轻质卡片的目的是_____________________;
(2)用手将卡片转过一个角度,使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上,然后由静止释放卡片,根据_______(填字母)状态,能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A. 松手前卡片静止
B. 松手瞬间卡片旋转
C. 松手后卡片达到静止
10.利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个测力计沿相同方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录两个拉力F1、F2的大小与方向。再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录此时拉力F的大小与方向,实验数据如下表。
(1)实验中两次将弹簧A端都拉伸到同一点O的目的是____________________。
(2)从记录的数据可以发现F1、F2和F的大小关系是__________。(用字母表示)
(3)通过该实验得出的结论是:________________________________________。
11.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。
他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线后小球落下,如图乙所示。
他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示,剪断其中一根细线,小球发生摆动,如图丁所示。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)由图甲和乙可知:______________________;
(2)由图甲和丁可知:______________________;
(3)由图甲和丙可知:______________________。
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