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第8章　运动和力
2　第2课时
力的平衡
2
能够设计实验探究二力平衡的条件。
3
能用二力平衡解决实际问题。
1
知道什么是平衡状态和平衡力，能判断出物体受到的力是否为平衡力。
不受力的作用时，运动的物体做匀速直线运动，受到力作用的高铁可以做匀速直线运动吗？
观察思考
1.物体受到几个力作用时，如果保持_____或_____________状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
2.如果物体受两个力的作用时处于_________，这两个力就叫作平衡力，简称二力平衡。物体受平衡力作用时，将保持_____状态或____________状态。
静止
匀速直线运动
平衡状态
静止
匀速直线运动
一、力的平衡
思考：速度为零的物体一定处于平衡状态吗？请举例说明。
答案　速度为零的物体不一定处于平衡状态。例如，将物体以一定的初速度竖直向上抛出，当它到达最高点时，速度为零，但是受力却不平衡，只受到竖直向下的重力，它并没有处于平衡状态。
学以致用
(2024·怀化期末)下列物体处于平衡状态的是(　　)
A.坐在秋千上来回摆动的小朋友
B.小孩沿斜面滑梯匀速下滑
C.从树上掉落的苹果
D.绕地球匀速转动的同步卫星
B
二、二力平衡的条件
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，我们就说这几个力相互平衡。
只受两个力
二力平衡
那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢？
1.实验：探究二力平衡的条件
(1)实验猜想
猜想一下，什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢？
答案　略
(2)实验方法
组装实验装置。通过实验，分析小车在水平方向上所受的两个拉力的关系。
①增减两端钩码的数目，观察小车在什么条件下保持静止，在什么条件下不能保持静止？
②保持两端钩码数相等，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在一条直线上，观察小车的情况。
(3)归纳总结
二力平衡的条件：同时作用在_________上的两个力，大小_____，方向_____，并且在_________上。
一个物体
相等
相反
同一直线
总结提升
一对平衡力和一对相互作用力的比较
一对平衡力 一对相互作用力
示意图 静止在桌面上的物体所受的重力G与桌面对物体的支持力F支是一对平衡力 桌面上的物体对桌面的压力F压与桌面对物体的支持力F支是一对相互作用力

相同点 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 不同点 作用在同一物体上 作用在不同的物体上
一个力不一定随另一个力的变化而变化 一个力随另一个力的变化而变化
不一定是同性质的力 一定是同性质的力
1.(2024·泉州鲤城区期末)包粽子是我国端午节的传统习俗之一。如图为一悬挂于天花板的粽子，下列各对力中属于平衡力的是(　　)
A.粽子的重力和天花板受到的拉力
B.粽子的重力和绳子对粽子的拉力
C.天花板受到的拉力和粽子对绳子的拉力
D.粽子对绳子的拉力和绳子对粽子的拉力
B
三、二力平衡的应用
方法总结
确定重心的方法
(1)悬挂法确定重心：如图所示。先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线AB上。然后在C点把薄板悬挂起来，同理知，薄板的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板重心的位置。
(2)支撑法确定重心：如图所示，把汤匙放在手指上，仔细调节汤匙，使其在手指上达到一个平衡状态，汤匙的重心与支点在同一条竖直线上，在支点的上方。
2.下列物体中，受力平衡的是(　　)
A.竖直向上抛出的石子
B.沿光滑斜坡滚下的小球
C.正从地面腾空而起的火箭
D.在直路上匀速行驶的汽车
D
3.如图所示是小明玩手指顶笔游戏时的情景，下列各对力中可能是一对平衡力的是(　　)
A.笔受到的重力和笔对地球的吸引力
B.笔受到的重力和手指对笔的支持力
C.笔受到的重力和笔对手指的压力
D.笔对手指的压力和手指对笔的支持力
B
1.(2024·商洛商南县月考)如图所示，放手后纸片不能保持静止，这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力(　　)
A.大小是否相等
B.是否作用在同一直线上
C.是否作用在同一物体上
D.方向是否相反
B
2.(2024·吕梁期末)为提高群众参与全民健身活动的积极性，体质监测工作人员带着先进的测试仪器，进入某小区为居民进行了体质测试工作，如图所示，这是某居民正站在置于水平地面的体重秤上进行测试的情景。下列几组力中属于平衡力的是(　　)
A.人对秤的压力与秤对人的支持力
B.人对秤的压力与人受到的重力
C.秤受到的重力与秤对人的支持力
D.人受到的重力与秤对人的支持力
D
解析　人对秤的压力与秤对人的支持力，这两个力没有
作用在同一个物体上，不是平衡力，故A错误；
人对秤的压力与人受到的重力，这两个力没有作用在同
一个物体上，不是平衡力，故B错误；
秤受到的重力与秤对人的支持力，这两个力没有作用在
同一个物体上，不是平衡力，故C错误；
人受到的重力与秤对人的支持力，大小相等、方向相反、在同一直线上、并作用在同一物体上，所以这两个力是一对平衡力，故D正确。
3.(2024·南宁武鸣区期中)如图所示，一个质量m=200 g的沃柑静止在树枝上，以下对于沃柑所受树枝作用力的大小和方向的说法中正确的是(g取10 N/kg)(　　)
A.等于200 g，方向竖直向上 B.等于200 g，方向竖直向下
C.等于2 N，方向竖直向上 D.等于2 N，方向垂直枝条向下
C
解析　沃柑静止在树枝上，受力平衡，沃柑所受树枝作用力与重力平衡，大小相等，方向相反，沃柑的重力为：G=mg=200×10-3 kg×10 N/kg=2 N；重力方向竖直向下，树枝对沃柑的作用力方向竖直向上，故C正确，A、B、D错误。
4.(2024·哈尔滨期末)某同学在超市购物时，用6 N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动，这时小车受到的阻力是___N。突然，他发现前面有一个小女孩，他马上用10 N的力向后拉小车，使小车减速，在减速过程中，小车所受的合力为____N。
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解析　当某同学用6 N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动时，小车处于平衡状态。这时小车受到的阻力与推力是一对平衡力，它们的大小相等，方向相反，即小车受到的阻力大小也是6 N，方向与推力方向相反，即水平向后；当某同学突然用10 N的力向后拉小车时，小车受到两个力的作用：一个是向后的拉力10 N，另一个是向后的阻力6 N，因为小车与地面的接触面的粗糙程度和压力大小没有改变，所以阻力大小不变。这两个力都作用在同一直线上，且方向相同，因此，小车所受的合力大小为F合=F拉+F阻=10 N+6 N=16 N。

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