PAGE二力平衡（提高）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、知道什么是平衡狀態(tài)，平衡力，理解二力平衡的條件；2、會(huì)用二力平衡的條件解決問(wèn)題；

3、掌握力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系?！疽c(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、平衡狀態(tài)和平衡力物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)。物體在受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力是平衡力。

要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/p>

1．平衡力與平衡狀態(tài)的關(guān)系：物體在平衡力的作用下，處于平衡狀態(tài)，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)要么不受力，若受力一定是平衡力。

2．物體受平衡力或不受力保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

要點(diǎn)二、二力平衡物體如果在兩個(gè)力的作用下，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這兩個(gè)力平衡。這兩個(gè)力就叫做一對(duì)平衡力。

要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/p>

1．二力平衡的條件（高清課堂《二力平衡》）

概括說(shuō)就是“同物、等大、反向、共線”。

(1)同物：作用在同一物體上的兩個(gè)力。

(2)等大：大小相等。

(3)反向：兩個(gè)力方向相反。

(4)共線：兩個(gè)力作用在同一條直線上。

2．二力平衡的條件的應(yīng)用：

(1)根據(jù)平衡力中一個(gè)力的大小和方向，判定另一個(gè)力的大小和方向。

(2)根據(jù)物體的平衡狀態(tài)，判斷物體的受力情況。3．二力平衡與相互作用力的區(qū)別平衡力相互作用力相同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一直線上不同點(diǎn)受力物體作用在同一物體上作用在兩個(gè)不同物體上受力情況受力物體是一個(gè)，施力物體分別是其他物體兩個(gè)物體互為施力者，互為受力者力的變化一個(gè)力變化(增大、減小或消失)，另一個(gè)力不一定變化，此時(shí)物體失去平衡。同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失作用效果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)兩個(gè)力分別產(chǎn)生各自的效果要點(diǎn)三、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系物體受平衡力(或不受力)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài))。

物體受非平衡力作用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變(運(yùn)動(dòng)快慢或方向改變)。要點(diǎn)四、同一直線上二力的合成如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的作用效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。如果一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果跟兩個(gè)力共同作用產(chǎn)生的作用效果相同，這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力。要點(diǎn)詮釋?zhuān)?．同一直線上二力的合成：

(1)同一直線上，方向相同的兩個(gè)力的合力，大小等于這兩個(gè)力的大小之和，方向跟這兩個(gè)力的方向相同，即。

(2)同一直線上，方向相反的兩個(gè)力的合力，大小等于這兩個(gè)大小之差，方向跟較大的那個(gè)力方向相同。

即2．平衡力的合力為零?！镜湫屠}】類(lèi)型一、基礎(chǔ)知識(shí)1、在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，小明選擇了如圖的裝置，把小卡片兩端細(xì)線繞過(guò)滑輪，并掛上鉤碼。（1）實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片的目的是（填“考慮”、“不考慮”）小卡片的重力；探究?jī)蓚€(gè)力大小關(guān)系時(shí)，應(yīng)該觀察細(xì)線兩端所掛鉤碼的個(gè)數(shù)。（2）實(shí)驗(yàn)中把小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，目的是使小卡片受到的兩個(gè)拉力，但大小相等，方向相反，松手后觀察小卡片是否平衡。（3）小明利用彈簧測(cè)力計(jì)代替圖中的鉤碼進(jìn)行了探究，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)力的大小還有較小的差距。你認(rèn)為形成差距的原因是。（答出一條即可）【答案】：（1）不考慮（2）不在同一條直線上（3）未校零或兩個(gè)滑輪的摩擦不同或存在讀數(shù)誤差?！窘馕觥浚海?）實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片，主要為了不考慮小卡片的重力。（2）為了探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上，實(shí)驗(yàn)中把小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，目的是使小卡片受到的兩個(gè)拉力不在同一條直線上，但大小相等，方向相反，松手后觀察小卡片是否平衡。（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使用測(cè)力計(jì)進(jìn)行測(cè)量，由于測(cè)力計(jì)本身未校零或滑輪的摩擦不同或存在讀數(shù)誤差，會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差?！究偨Y(jié)升華】此題主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究二力平衡的條件，首先要搞清二力平衡的條件，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，才能夠確定好的方案。舉一反三：【變式】請(qǐng)判斷如圖所示的四幅圖中的力是否屬于一對(duì)平衡力，若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由：

A圖中的力：；B圖中的力：；C圖中的力：；D圖中的力：。【答案】A：不是受力物體不同；B：是一對(duì)平衡力；C：不是不在同一直線上；D：不是力的大小不等并且力不在同一條直線上。2、（春?曾都區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于平衡力，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體只有在靜止時(shí)受到的力才是平衡力B．作用在一條直線上的兩個(gè)力，大小相等，這兩個(gè)力一定是平衡力C．物體受到的拉力和重力大小相等，這兩個(gè)力一定是平衡力D．物體在平衡力的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【答案】D【解析】A、物體在平衡力的作用下，也可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以A錯(cuò)誤；B、作用在一條直線上的兩個(gè)力，大小相等，這兩個(gè)力不一定是平衡力，不符合平衡力的條件，所以B錯(cuò)誤；C、物體受到的拉力和重力大小相等，不滿(mǎn)足是否同物、是否方向相反、是否共線，所以C錯(cuò)誤；D、物體在平衡力的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以D正確，故選D。【總結(jié)升華】此題主要考查學(xué)生對(duì)平衡力的辨別，判斷二力是否是平衡力可根據(jù)定義判斷，也可根據(jù)平衡力的條件判斷。舉一反三：【變式1】（高清課堂《二力平衡》例3）2010年溫哥華冬奧會(huì)，我國(guó)速滑選手王濛打破世界記錄，一人獲得三枚金牌。有關(guān)王濛運(yùn)動(dòng)、領(lǐng)獎(jiǎng)瞬間的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.站在領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上，受到的重力與支持力是一對(duì)平衡力B.站在領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上，受到的支持力與對(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的壓力是一對(duì)平衡力C.沖過(guò)終點(diǎn)后，由于慣性要繼續(xù)向前滑行D.用力向后蹬冰面，會(huì)向前滑行，原因是物體間力的作用是相互的【答案】B【變式2】（?太倉(cāng)市校級(jí)模擬）手提水桶靜止不動(dòng)，屬于平衡力的是（）A．手對(duì)桶的拉力和桶對(duì)地球的引力B．桶對(duì)手的拉力和桶受的重力C．桶受的重力和桶對(duì)地球的引力D．手對(duì)桶的拉力和桶受的重力【答案】D類(lèi)型二、知識(shí)應(yīng)用3、如圖所示“懸空的磁環(huán)”活動(dòng)中，假設(shè)甲、乙、丙三個(gè)磁環(huán)相同，中間塑料管是光滑的。當(dāng)磁環(huán)都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，甲對(duì)乙的作用力F1和丙對(duì)乙的作用力F2的大小關(guān)系是（）A．F1小于F2B．F1等于F2C．F1大于F2D．無(wú)法比較【答案】A【解析】對(duì)乙磁環(huán)進(jìn)行受力分析：乙磁環(huán)受到的向下的力有：豎直向下的重力G、甲對(duì)乙的作用力F1；向上的力只有丙對(duì)乙的作用力F2。又因?yàn)橐掖怒h(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)屬于平衡狀態(tài)，它受到合力為零，即F2=G+F1。所以F1小于F2?！究偨Y(jié)升華】比較力的大小，就要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)物體的狀態(tài)確定力的大小關(guān)系。舉一反三：【變式】（高清課堂《二力平衡》例4）如圖所示，一個(gè)小孩沿水平方向用力推靜止在水平地面上的小汽車(chē)，但小車(chē)仍靜止，則A．小孩對(duì)車(chē)的推力大于車(chē)受到的阻力B．小孩對(duì)車(chē)的推力等于車(chē)受到的阻力C．小孩對(duì)車(chē)的推力小于車(chē)受到的阻力D．小孩對(duì)車(chē)的推力與車(chē)受到的阻力的大小關(guān)系不能確定【答案】B4、用鋼絲繩系著一個(gè)重500N的物體，①當(dāng)鋼絲繩拉著物體勻速上升時(shí)，繩對(duì)物體的拉力是多少N？②當(dāng)鋼絲繩拉著物體懸在空中靜止不動(dòng)時(shí)，繩對(duì)物體的拉力是多少N？③當(dāng)鋼絲繩拉著物體以2m/s的速度勻速下降時(shí)，繩對(duì)物體的拉力是多少N？【思路點(diǎn)撥】物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)，所受到的力是平衡力，不用關(guān)心運(yùn)動(dòng)方向?！敬鸢概c解析】①因?yàn)槲矬w做勻速上升時(shí)，受到的拉力與重力是平衡力，所以F=G=500N；②因?yàn)槲矬w靜止時(shí)，受到的拉力與重力是平衡力，所以F=G=500N；③因?yàn)槲矬w做勻速下降時(shí)，受到的拉力與重力是平衡力，所以F=G=500N?！究偨Y(jié)升華】勻速直線運(yùn)動(dòng)沒(méi)有固定的方向，所以只有看到勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止就可以得出平衡力的結(jié)論。

類(lèi)型三、實(shí)驗(yàn)探究

5、某學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系，在光滑水平桌面上放一小車(chē)，其兩端通過(guò)細(xì)繩懸掛質(zhì)量相等的兩個(gè)鉤碼，物體靜止，如圖(a)所示，在同樣受力的情況下，小車(chē)也可向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖b所示，當(dāng)小車(chē)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，用手豎直向上托住左側(cè)的鉤碼后，發(fā)現(xiàn)小車(chē)將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)一段距離，如圖c所示。

(1)分析比較圖__________可得到物體受平衡力作用時(shí)，將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(2)分析比較b、c可以得到_______________?！舅悸伏c(diǎn)撥】（1）物體勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)受到平衡力的作用。平衡力的條件：大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在一個(gè)物體上。

（2）物體由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?！敬鸢浮?1)a、b(2)物體具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。

【解析】根據(jù)a、b兩圖可知，小車(chē)在水平方向受到大小相等方向相反并作用在同一直線上的平衡力，在水平方向上保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。c圖中物體受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的力，但又向左運(yùn)動(dòng)了一段路程，表明物體具有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，即慣性。

【總結(jié)升華】本題是探究二力平衡條件的拓展，考查的知識(shí)點(diǎn)是物體在平衡力的作用下處于平衡狀態(tài)(勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止)和物體的慣性。解答本題的關(guān)鍵是讀懂圖中所蘊(yùn)涵的物理規(guī)律。

舉一反三：【變式】如圖是一款利用電磁懸浮技術(shù)制作的沒(méi)有“地軸”的地球儀，其原理是：將空心金屬球放在通電的線圈上，電磁場(chǎng)在金屬球表面產(chǎn)生渦流，渦流與磁場(chǎng)作用形成磁力，從而實(shí)現(xiàn)地球儀的懸空靜止。地球儀懸空靜止的原因是（）A、只受到磁力的作用B、由于慣性的作用C、沒(méi)有受到重力的作用D、磁場(chǎng)的磁力和重力相互平衡

【答案】D

【鞏固練習(xí)】一、填空題1、二力平衡的條件是。二力平衡時(shí)，它們的合力大小等于，物體在平衡力的作用下，將保持狀態(tài)或狀態(tài)。2、（?銅仁市模擬）推動(dòng)物理課本在小桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物理課本共受個(gè)力的作用，其中除推力和受到的摩擦力是一對(duì)平衡力之外，還有受到的力和力是一對(duì)平衡力。3、重5N的電燈，由燈繩吊著在豎直方向靜止不動(dòng)，電燈受力和力作用，施力物體分別是和，這兩個(gè)力的關(guān)系是。4、如圖所示，當(dāng)物體B重2N時(shí)，物體A恰能沿水平桌面向右勻速運(yùn)動(dòng)。欲使物體A沿桌面向左勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)A施加水平向左的拉力________。(不計(jì)繩重和滑輪軸摩擦)5、如圖所示，放在水平面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖b所示，物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖C所示，由圖象可知，當(dāng)t=1s時(shí)，物體受到的摩擦力為_(kāi)____N，當(dāng)t=5s時(shí)，物體受到的合力為_(kāi)_________N。

二、選擇題6、下列物體中，正在受平衡力作用的是

A．正從地面騰空而起的火箭

B．豎直向上拋出的石子

C．沿光滑斜面滾下的小球

D．在水平直路上勻速行駛的汽車(chē)

7、飛機(jī)降落后，在機(jī)場(chǎng)跑道上滑行，與起飛升空時(shí)比較它的慣性變小了，原因是：

A．運(yùn)動(dòng)速度變小了

B．高度降低了

C．質(zhì)量變小了

D．阻力變大了

8、（?薊縣二模）一本物理書(shū)放在水平課桌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，屬于一對(duì)平衡力的是（）A．書(shū)對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書(shū)的支持力B．書(shū)受到的重力和桌面對(duì)書(shū)的支持力C．課桌受到的重力和桌面對(duì)書(shū)的支持力D．書(shū)受到的重力和書(shū)對(duì)桌面的壓力9、（?宜州市三模）如圖所示，一塊小磁鐵吸附在豎直放置的磁性黑板表面，且沿著磁性黑板表面勻速下滑，磁鐵與磁性黑板間存在著（）A．一對(duì)相互作用力B．二對(duì)相互作用力C．三對(duì)相互作用力D．四對(duì)相互作用力10、如圖所示，用電線將電燈吊在天花板上，下述幾對(duì)力中屬于相互作用的是（）

A．電燈對(duì)電線的拉力和電線對(duì)電燈的拉力B．電線對(duì)電燈的拉力和電線對(duì)天花板的拉力C．電燈受到的重力和電燈對(duì)電線的拉力D．電燈受到的重力和電線對(duì)電燈的拉力

11、A、B兩個(gè)磁環(huán)先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對(duì)面的極性相同，此時(shí)可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中，如圖所示：設(shè)兩磁環(huán)受到的重力相等且都為G，則磁環(huán)B對(duì)木支架底座的壓力F和重力G的大小關(guān)系為：

A．

B．

C．

D．

12、一個(gè)人如何把一幅字畫(huà)豎直地貼在墻上？方法：先將要貼的字畫(huà)對(duì)折(豎著)再打開(kāi)折痕豎直，然后在其上端按一圖釘，此時(shí)字畫(huà)可能在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，待字畫(huà)靜止后，再拿圖釘固定折痕的下端，最后用圖釘將字畫(huà)的四角固定好，這樣字畫(huà)就橫平豎直地貼在墻上了。

這是運(yùn)用了：()A二力平衡B運(yùn)動(dòng)和力C慣性D大氣壓強(qiáng)三、實(shí)驗(yàn)與簡(jiǎn)答題13、李同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系。他將一個(gè)小瓶掛在氫氣球下，瓶?jī)?nèi)裝入適量的水，如圖（a）所示，瓶與水的總重為1牛，松手后，小瓶靜止；接著他兩次調(diào)整瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量，如圖（b）和（c）所示．松手后，小瓶分別向下、向上運(yùn)動(dòng)。他還用DIS設(shè)備測(cè)出小瓶每次受到的拉力大小都為1牛。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，歸納得出初步結(jié)論。

（1）由圖（a）可知：；（2）由圖（b）和（c）可知：。14、下面描述了一實(shí)驗(yàn)小組用小車(chē)(如圖所示)來(lái)“探究二力平衡的條件”的部分情景。請(qǐng)你根據(jù)情景回答問(wèn)題。把小車(chē)放在水平桌面上，兩端小盤(pán)里加上等重的砝碼，觀察到小車(chē)靜止不動(dòng)。保持兩盤(pán)里砝碼重相等，把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后，發(fā)現(xiàn)小車(chē)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。從上述實(shí)驗(yàn)，可得出的結(jié)論是________________。15、圖中“中國(guó)結(jié)”的A點(diǎn)受到6N豎直向上的拉力，在圖中畫(huà)出這個(gè)力的示意圖?！敬鸢概c解析】1、【答案】作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，大小相等、方向相反、作用在同一條直線上；0；靜止；勻速直線運(yùn)動(dòng)?！窘馕觥看祟}主要考查對(duì)二力平衡的概念及其條件的理解和掌握。要明確：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，受到的一定是平衡力的作用。而這對(duì)平衡力一定是作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，所以這兩個(gè)力的合力為0。2、【答案】四；重；支持【解析】推動(dòng)物理課本在小桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物理課本共受四個(gè)力的作用，在水平方向上，推力的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上是一對(duì)平衡力；在豎直方向上，重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上，是一對(duì)平衡力，故答案為：四；重；支持。3、【答案】重；拉；地球；燈繩；平衡力?！窘馕觥恐?N的電燈，由燈繩吊著在豎直方向靜止不動(dòng)，此時(shí)，電燈共受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)是地球?qū)λQ直向下的吸引力，一個(gè)是燈繩對(duì)它豎直向上的拉力，根據(jù)二力平衡的條件：二力作用在同一個(gè)物體上，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上，可以判斷這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力。4、【答案】4N5、【答案】2，0

【解析】由a圖可知物體在水平方向受到2個(gè)力的作用，拉力F和摩擦力f，當(dāng)t=1s時(shí)，由b圖可F的大小為2N，由c圖可知在t=1s時(shí)，物體的速度為0，此時(shí)物體靜止不動(dòng)，應(yīng)受平衡力的作用，故f=F=2N；當(dāng)t=5s時(shí)，F(xiàn)=4N，由c圖可知，物體速度恒定不變，故仍受平衡力作用，而平衡力的合力為零。6、【答案】D

【解析】物體在平衡力的作用下處于平衡狀態(tài)，火箭騰空而起，速度增大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，所以火箭受到的不是平衡力。石子拋出、沿斜面下滑的小球，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，不受平衡力，而汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即處于平衡狀態(tài)。所以此時(shí)汽車(chē)受平衡力。7、【答案】C．

【解析】慣性是物體本身的一種屬性，慣性的大小僅與物體的質(zhì)量有關(guān)，而與速度大小，受外力與否均無(wú)關(guān)，質(zhì)量越大的物體慣性也越大，反之，質(zhì)量越小，慣性越小，飛機(jī)在飛行過(guò)程中消耗了汽油，使飛機(jī)的總質(zhì)量變小。因此，慣性變小。8、【答案】B

【解析】A、書(shū)對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書(shū)的支持力，這兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，是相互作用力，不是平衡力，不符合題意，B、書(shū)受到的重力和桌面對(duì)書(shū)的支持力滿(mǎn)足平衡力的四個(gè)條件，是平衡力，符合題意，C、課桌受到的重力和桌面對(duì)書(shū)的支持力，這兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，不是平衡力，不符合題意，D、書(shū)受到的重力和書(shū)對(duì)桌面的壓力，這兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，不是平衡力，不符合題意，故選B。9、【答案】C【解析】磁鐵與磁性黑板間，以磁鐵為研究對(duì)象，它共受到