内容正文:
7.3 二力平衡
自我评价(打√) □完全掌握 □基本掌握 □仍有困难
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本节课目标:
【科技前沿】“站得住”的中国高度
2026年5月,神舟二十三号载人飞船发射成功、天舟十号货运飞船为空间站送去物资。飞船在轨运行时,推力与阻力、引力相互平衡,才能保持稳定姿态。地面的大国重器同样如此:“深海一号”钻井平台靠浮力与自身重力平衡,稳稳立在1500多米深的南海之上。
知识点一 平衡状态与平衡力
(一)平衡状态:物理学中,把物体保持 状态或 状态称为平衡状态。
(二)平衡力:物体如果在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力就互称为平衡力。平衡力改变物体运动状态的作用效果相互 ,因而物体能保持原来的运动状态(教材图7-21)。
(三)示例:静止在水平桌面上的杯子、在水平公路上匀速直线行驶的汽车,虽然都受到了力,但所受力是平衡力,所以能保持静止或匀速直线运动状态。
(四)更多实例:栖息在枝条上的小鸟静止时,它受到的重力和支持力是一对平衡力;跳伞运动员在某段时间内能匀速下降,是因为运动员和降落伞作为整体受到的重力和空气阻力是一对平衡力;梵净山上的“蘑菇石”屹立不倒也是因为受到平衡力的作用(教材图7-20)。
1.下列物体处于平衡状态的是( )
A.正在加速起飞的飞机 B.在水平公路上匀速直线行驶的汽车 C.正在转弯的汽车 D.从树上竖直落下的苹果
2.栖息在枝条上的小鸟静止时,它受到的重力和枝条对它的支持力是一对 力。
【中考链接】
7.(改编)悬挂在天花板上的吊灯静止不动,它处于 状态(选填“平衡”或“非平衡”),它受到的重力和电线的拉力是一对 力。
8.(2024·四川内江)质量为0.4 kg的电灯悬挂在电线上静止不动,g=10 N/kg,下列说法中正确的是( )
A.电灯受到的重力为4 N B.电灯受到的重力的施力物体是绳子
C.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力大小不相等 D.电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是一对平衡力
知识点二 二力平衡的条件
(一)二力平衡的条件:作用在 物体上的两个力,大小 、方向 ,并且作用在 直线上。
图7-22 二力平衡的实验装置
(二)探究实验:在图7-22所示的实验装置中,向质量相等的两个托盘中分别加入适量砝码,使纸板M保持静止状态,此时纸板在水平方向上受到两个力F1、F2的作用。
(三)现象分析:把纸板转动一小角度后松手,纸板会转动,说明两个力必须作用在同一条直线上;往右边的托盘里增加1个砝码而左边不变,纸板会向力大的方向运动,说明两个力必须大小相等。
3.二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力( )
A.大小相等、方向相同、作用在同一直线上 B.大小相等、方向相反、作用在同一直线上 C.大小不等、方向相反、作用在同一直线上 D.大小相等、方向相反、作用在不同直线上
4.二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小 、方向 ,并且作用在 直线上。
【中考链接】
9.(改编)二力平衡的条件是:作用在 物体上的两个力,大小 、方向 ,并且作用在 直线上。
10.(2023·乐山)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
11.(2024·上海)电梯匀速上升时,人对电梯的压力为F₁,电梯对人的支持力为F₂,人受到的重力为G,下列判断正确的是( )
A.F₁>G B.F₂>G C.F₁和F₂是平衡力 D.F₂和G是平衡力
知识点三 二力平衡条件的应用
(一)利用二力平衡的条件,既可由物体的运动状态判断它的受力情况,也可由物体所受的力判断它的运动状态;在探究滑动摩擦力大小和探究重力与质量的关系的实验中,都用到了二力平衡条件。
图7-24 走钢丝
(二)判断举例:一条狗用200 N的水平拉力拉着重2000 N的雪橇在水平雪面上匀速向东前进,此时雪橇在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对 力,大小相等,所以滑动摩擦力的大小是 N,方向是水平向 。
(三)画力的示意图:处于静止状态的杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,它们大小 、方向 、作用在同一条直线上(教材图7-23)。
5.静止在水平桌面上的杯子所受的重力是5 N,则桌面对它的支持力大小是 N,方向是 ,这两个力是一对 力。
6.一辆汽车停在水平路面上,下列选项属于一对平衡力的是( )
A.汽车的重力和路面对汽车的阻力 B.路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力 C.汽车的重力和汽车对路面的压力 D.汽车的重力和路面对汽车的支持力
【中考链接】
12.(2024·甘肃白银)“无人机”送快递是低空经济的一种重要形式。无人机起飞时,吹向下方的风量增加,使无人机上升的力的施力物体是 ;无人机斜向右上方匀速直线飞行时,它所受的合力为 N。
13.(改编·科技)我国“深海一号”钻井平台静止漂浮在海面上时,它受到的浮力 自身的总重力(选填“大于”“小于”或“等于”),这两个力是一对 。
当堂内容思考:
1.我掌握较好的知识点:
2.我的疑惑:
3.思考:走钢丝的杂技演员在表演时,为什么需要不断调整自己的重心位置?
答案:
知识点一 (一)静止;匀速直线运动;(二)抵消;(四)平衡力;【1】B;【2】平衡;【7】平衡;平衡;【8】A
知识点二 (一)同一;相等;相反;同一条;【3】B;【4】相等;相反;同一条;【9】同一;相等;相反;同一条;【10】A;【11】D
知识点三 (二)平衡;200;西;(三)相等;相反;【5】5;竖直向上;平衡;【6】D;【12】空气;0;【13】等于;平衡力;【思考】不断调整重心,使重力作用线通过钢丝支撑点,保持受力平衡
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