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(共32张PPT)
第七章　力与运动
探究二力平衡的条件
第三节　第1课时
01
知道什么是物体的平衡状态
02
知道什么是平衡力和二力平衡的条件
牛顿第一定律的内容：___________________________________________
_____________________。定律成立的条件：_________________。
一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状
态或匀速直线运动状态
没有受到外力作用
他们分别受到了哪些力的作用？
静止的吊灯
匀速上升的潜水艇
匀速下降的运动员
跳伞运动员匀速降落
静止的吊灯
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。这是为什么？
思考：现实生活中物体受到外力
时，也能保持静止状态或匀速直
线运动状态，这与牛顿第一定律
矛盾吗？
不矛盾，物体受到的合力为零时，与不受力的效果是一样的。
一、平衡状态与平衡力
定义
物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。
只受两个力
二力平衡
1.能保持_____或________________，我们就说该物体处于平衡状态；
如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，
这两个力就互称为_______ 。
静止
匀速直线运动状态
平衡力
2.(1)图中跳伞运动员能匀速下降，处于平衡状态，运动员和降落伞作为整体受到的_____和_________是一对平衡力。
重力
空气阻力
(2)图中栖息在枝条上的小鸟静止时，受_____和_______，它们是一对_______。
重力
支持力
平衡力
A．运行的卫星 B．降速的飞机
C．下落的苹果 D．匀速下落的伞兵
1.(2024·永州道县期末)如图所示的情景中，处于平衡状态的是(　　)
D
解析　绕地球运行的卫星，卫星的运动方向不断变化，不是平衡状态，故A错误；
降速的飞机、下落的苹果，速度大小都在改变，即运动状态改变，不是平衡状态，故B、C错误；
匀速下落的伞兵，处于匀速直线运动状态，是平衡状态，故D正确。
2.(2024·厦门思明区期中)以下各图是每0.1 s拍摄一次的小球在不同运动状态下的频闪照片，其中受到平衡力作用的是(　　)
B
解析　由图A知小球的速度大小不变，但方向发生改变，则小球受到非平衡力作用，故A错误；
由图B知小球做匀速直线运动，受到平衡力作用，故B正确；
由图C知小球在水平方向运动，小球的速度大小不断变化，受到非平衡力作用，故C错误；
由图D知小球在竖直方向运动，小球的速度大小不断变化，受到非平衡力作用，故D错误。
下面这些物体分别受到哪些力的作用？
静止在桌面的花瓶
叠放在一起的石头
沿直线匀速行驶的列车
问题：两个力满足什么关系，才能使物
体处于平衡状态？
二、实验：探究二力平衡的条件
F
G
F
G
F
G
F牵
F阻
二力平衡的条件是什么？
提出问题
猜想假设
从力的三要素方面猜想
F
G
两个力的大小可能要相等。
两个力的方向可能要相反。
两个力可能要在同一条直线上。
两个力可能要作用在同一物体。
1.设计实验
在水平桌面上放一轻质纸板，使纸板在水平方向上受两个力的作用，如图所示，改变两力的大小、方向和作用点，探究当纸板平衡时二力的关系。
实验方法：
控制变量法
平衡状态：
静止状态
木块
小车
滚动
减小阻力对实验的影响
卡片
悬空
减小重力对实验的影响
2.进行实验
实验记录
实验 卡片在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在 同一直线 是否作用在同一物体 1 不相等 相反 是 是 是
2 相等 相反 是 是 否
3 相等 相同 是 是 是
4 相等 相反 否 是 是
5 相等 相反 是 否 是
保持平衡
简记：同体、等大、反向、共线。
3.实验结论
二力平衡的条件是：作用在___________的两个力大小_____、方向_____，并且作用在____________上。
同一物体上
相等
相反
同一条直线
1.(2024·邵阳期末)在没有其他辅助的情况下，在水平地面上不可能保持的姿势是(　　)
D
解析　A、B、C三图中地面对人的支持力和人的重力两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，所以A、B、C三图中的姿势可以在水平地面上保持，故A、B、C不符合题意；
D图中地面对人的支持力方向和脚面垂直，作用在接触面上，即脚上，人的重力作用在重心，重心偏右，与支持力不在一条直线上，所以D图中的姿势不可能在水平地面上保持，故D符合题意。
2.(2024·阜阳二模)图甲为带有重垂线的挂钩，分别将挂钩挂在薄板上的A点和D点，把薄板悬挂起来，重垂线位置分别如图乙、丙所示，则薄板的重心为AB和DE的交点C。以上找重心的原理利用的是二力平衡条件中的两个力作用在___________(选填“大小相等”“同一物体”或“同一直线上”)。
同一直线上
解析　因为重力方向竖直向下，将薄板沿A点吊起，薄板重力和拉力是一对平衡力，两个力作用在同一条直线上，即重心在线段AB上；同理，将薄板再沿D点吊起，重心也在线段DE上，两条线段的交点C即为该薄板的重心，所以利用的是二力平衡中的两个力作用在同一直线上。
1.(2024·石家庄期末)下列事例中，处于平衡状态的物体是(　　)
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.减速进站的火车
C.匀速直线上升的热气球
D.竖直上抛的石子
C
解析　正在圆形轨道上运动的过山车运动方向一直发生变化，所以不是平衡状态，故A错误；
减速进站的火车，其速度越来越慢，所以不是平衡状态，故B错误；
匀速直线上升的热气球，速度大小和运动方向都不改变，处于平衡状态，故C正确；
竖直上抛的石子，其速度越来越小，所以不是平衡状态，故D错误。
2.(2024·莆田荔城区模拟)如图是一款可载人的电动行李箱，载着人沿直线匀速行驶在路面上，与人受到的支持力形成一对平衡力的是(　　)
A.人对行李箱的压力
B.行李箱受到的重力
C.人受到的重力
D.行李箱对地面的压力
C
解析　人对行李箱的压力，受力物体是行李箱，人受
到的支持力，受力物体是人，作用在两个物体上，不
是一对平衡力，故A不符合题意；
行李箱受到的重力，受力物体是行李箱，人受到的支持力，受力物体是人，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
人受到的重力与人受到的支持力大小相等、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，故C符合题意；
行李箱对地面的压力与人受到的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D不符合题意。
3.(2024·瑞金期末)如图所示，F1与F2是一对平衡力的是(　　)
D
解析　A、B中的两个力不在同一条直线上，不是平衡力，故A、B错误；
C中的这两个力大小不同，不是平衡力，故C错误；
D中两个力大小相同、方向相反，且在同一直线上，作用在同一个物体上，故D正确。
4.(2024·邓州一模)如图所示，磁性黑板贴吸在竖直悬挂的黑板上，黑板由铁质材料制成。不计黑板贴之间的相互作用力，则下列说法正确的是(　　)
A
A.黑板贴受到的重力与黑板贴受到的摩擦力大小相等
B.用垂直于黑板的力压黑板贴时，黑板贴受到的摩擦力增大
C.黑板贴对黑板的吸引力与黑板对黑板贴的吸引力是一对平衡力
D.黑板贴受到的重力与黑板对黑板贴的吸引力是一对平衡力
解析　黑板贴受到的重力与黑板贴受到的摩擦力是一
对平衡力，大小相等，当用垂直于黑板的力压黑板贴
时，由于重力不变，所以黑板贴受到的摩擦力大小不
变，故A正确，B错误；
黑板贴对黑板的吸引力与黑板对黑板贴的吸引力，这两个力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故C错误；
黑板贴受到的重力方向竖直向下，黑板对黑板贴的吸引力在水平方向上，不符合二力平衡条件，不是一对平衡力，故D错误。
5.(2024·天津东丽区期末)某小组同学研究二力平衡，现有器材为：力传感器(相当于测力计)、数据采集器(可将传感器测得数据采集后输送至计算机)、计算机、硬纸板、细绳等。图甲、乙为他们设计的两种实验方案。
(1)应根据图____所示方案进行实验。
甲
解析　由图甲可知，此时测力计的两个力是作用在硬纸板上，两个测力计的拉力作用在同一物体上，图乙两个弹簧测力计的挂钩挂在一起没有作用在同一物体上，故选甲；
(2)图丙是该组同学正确进行实验，在计算机上得到的实验图线(纵轴分别显示F1和F2的大小，横轴表示时间t)。请依据相关信息，写出两条结论。
①_______________；
②_______________。
两个力大小相等
两个力方向相反
解析　由图像可知：两个力关于横轴对称，所以两个力大小相等，方向相反。

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