内容正文:
第2节!
二力平衡
(?问题
运动员跳伞时,他和伞在空中受到重力和阻力的作用(图
8.2-1)。在这两个力的作用下,运动员和伞在某个阶段会沿竖直
方向匀速下落。这种情况下,运动员和伞所受的重力和阻力应该
有怎样的关系呢?
图8.2-1跳伞
新知解读
运动员和伞受到的重力和阻力是一对平衡力
通过上节的学习我们知道,一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状
态或匀速直线运动状态。然而我们周围的物体都受到力的作用,不受力的物体是
不存在的。在受力的情况下,物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态,即运
动状态不变。
如图8.2-2所示,桌面上的花瓶、天花
板上悬挂的吊灯、在平直道路上匀速行驶的汽
悬挂着的吊灯能保持静止,是因为吊灯受到的
重力和灯绳对它的拉力是一对平衡力
车,虽然它们都受到力的作用,但却保持静止
图8.2-2物体处于平衡状态
或匀速直线运动状态。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。
知识点1●》二力平衡的条件
在物体受力并处于平衡状态的各种情况中,物体在两个力作用下保持平衡是
最简单的。下面让我们通过实验来研究这个问题。
实验
探究二力平衡的条件
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,应该先想
第八章运动和力
23
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,看看这
两个力之间存在怎样的关系。
你准备怎样做这个实验?请你和同学讨论,设计可行的方案。
实验过程
我们可以用如图8.2-3所示的装置进行实验。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钩码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。
在向已处于平衡的托盘中加钩码时,所加
钩码的质量不能太小,避免因阻力作用而
使小车不能向质量大的钩码一侧运动
图8.2-3探究二力平衡的条件
1.使两个托盘里的钩码质量不相等;
2.使两个托盘里的钩码质量相等;
3.保持两个托盘里的钩码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度后
释放;
用小车而不用木块进行实验,能够有效地
减小阻力,更便于观察小车的运动情况
请把实验条件和现象记录在下表中。
小车在水平方向所受二力的情况
小车的运动状态是否改变
大小
方向
是否在同一直线上
不相等
24教材笔记物理八年级下册
续表
小车在水平方向所受二力的情况
小车的运动状态是否改变
大小
方向
是否在同一直线上
相等
相等
。…
实验结论
与其他同学交流讨论实验结果,总结二力平衡的条件。
同体
等大
进一步的研究表明: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。
反向
共线
可根据一对平衡力中一个力的大小、
”方向,确定另一个力的大小、方向
知识点2》二力平衡条件的应用
我们在用弹簧测力计测量物体所受的重力时,就利用了二力平衡的条件。物
体静止时所受的重力与弹簧测力计对它的拉力大小相等、方向相反,作用在同一
直线上。在生活中有很多二力平衡的情况。例如,在平直轨道上做匀速直线运动
只有同时满足二力平衡的四个条件,两个力才相互平衡
的列车,水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力,二力平衡;在竖直方向,列
车受到向下的重力和轨道对它向上的支持力,二力平衡。在空中的跳伞运动员打
开降落伞后,随着速度的增加阻力会越来越大,最后阻力与重力平衡,运动员和
伞会匀速下落。
第八章运动和力
25
练习与应用
①在图8.2-4中,F,和F2是物体所受的方向相反的两个力。在哪些情况下,这
两个力是平衡的?1.图乙、丁中的两个力是平衡的。
F和F,的
产
大小不相等。
F,=2N
↑F=10N
F=10N
F2=2N
F2=10N
F2=9N
F,=5NF2=5N
甲
乙
丙
丁
图8.2-4
F和F2的方向
不在同一直线上。
②在水平的地面上,一个人沿水平方向用20N的力推一辆小车匀速向左运动,试着在
图8.2-5中画出小车所受阻力的大小和方向(可把力的作用,点画在重心上)。
八.x2.见图8.2-5
◆F=400N
F=20N
G=400N
图8.2-5
图8.2-6
③质量为40kg的小船静止在水面上,它除了受到重力,还受到另一个力的作用,
这个力的大小等于多少?方向如何?试着在图8.2-6中画出小船受力的示意图
(可把力的作用点画在重心上)。g取10N/kg。
,3.这个力的大小等于400N;方向竖直向上;
F支个
小船受力的示意图见图8.2-6。
④在水平公路上沿直线匀速行驶的汽车受到几对平衡力的
G
作用?为什么说它们是互相平衡的?若以图8.2-7中的
图8.2-7
长方形表示这辆汽车,请在图中画出汽车受力的示意图。
4.两对;略;见图8.2-7。
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