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(共31张PPT)
第八章 运动和力
第2节 二力平衡
复习引入
阻力对物体运动的影响
牛顿第一定律
惯性
平衡
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。
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车，虽然它们都受到力的作用，但却保持静止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，我们就说这几个力平衡（equilibrium），物体处于平衡状态。
二力平衡的条件
二力平衡的情况最简单，下面让我们通过实验来研究这个问题。
实验探究
实验探究1：探究二力平衡的条件
如图所示，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砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变？
使两托盘里的砝码质量不相等。
使两托盘里的砝码质量相等。
研究二力平衡条件的一种方法
实验探究
实验探究1：探究二力平衡的条件
保持两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。
请把实验条件和现象记录在下面的表格中。
实验小结
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
二力平衡条件的运用
想想看，我们在用弹簧测力计测量物体所受的重力时，就曾利用二力平衡条件，即物体所受的重力与弹簧测力计对它的拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
放在桌子上静止的花瓶，受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力，二力平衡。如果已知花瓶所受的重力的大小，就能知道支持力的大小。悬挂着的吊灯，受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力，二力平衡。
二力平衡条件的运用
在水平道路上做匀速直线运动的汽车，水平方向受到方向相反的牵引力和阻力，二力平衡；在竖直方向，汽车受到竖直向下的重力和路面对它竖直向上的支持力，二力平衡。
在图8.2-3中，跳伞运动员在空中匀速直线下降，如果已知人和伞所受的总重力是1000 N，你能说出阻力的大小和方向吗？
二力平衡的条件
定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称作二力平衡。
二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反且在一条直线上。物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态，即平衡状态。
知识点一：二力平衡的条件
二力平衡的条件
相互作用力：物体间力的作用是相互的，物体甲施加给物体乙一个力，那么物体乙也对物体甲施加一个大小相等的力。比如，踢球时脚也会感到疼，就是球对脚施加了反作用力，而脚对球的力和球对脚的力就是一对相互作用力。
合力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，那么，这个力就叫做这几个力的合力。
知识点一：二力平衡的条件
二力平衡的条件
力的合成：求两个力的合力的过程叫做二力的合成。
（1）同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力的大小之和，即 ，方向跟这两个力的方向相同。
（2）同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差， ，方向跟较大那个力的方向相同。
知识点一：二力平衡的条件
二力平衡的条件
二力平衡和相互作用力的区别：
知识点一：二力平衡的条件
二力平衡的条件
二力平衡条件的应用：判断两个力是平衡力，就是看四个条件是否同时具备，缺一不可。切忌忽略这两个力是作用在同一物体上这一条件而出现错误。
知识点一：二力平衡的条件
课堂练习
例题1：如图所示，建筑工人将绳的一端固定在砖上，绳的另一端系上重锤，用来检查墙壁是否竖直。重锤静止时，与重锤的重力相平衡的力是（ ）
A. 砖对绳的拉力
B. 绳对砖的拉力
C. 重锤对绳的拉力
D. 绳对重锤的拉力
D
知识点一：二力平衡的条件
课堂练习
【解析】建筑工人在砌墙时常常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，以此来检查所砌的墙壁是否竖直，这是利用了重力方向总是竖直向下。重锤受到的重力与拉力作用在同一个物体上，并且这两个作用力要作用在一条直线上，方向相反，由于重锤静止，所以这两个力是平衡力。
课堂练习
例题2：某人沿水平方向用50N的力，推着一辆车在水平路面上匀速向西运动。下列说法正确的是 （ ）
A. 车受到的阻力小于50N，方向向东
B. 车受到的阻力等于50N，方向向西
C. 车受到的阻力等于50N，方向向东
D. 车受到的阻力大于50N，方向向西
C
知识点一：二力平衡的条件
课堂练习
【解析】因为车在50N力的作用下，在水平路面上匀速向西运动，则车在水平方向受到的推力和阻力是一对平衡力，故车受到的阻力等于50N，方向向东。
课堂练习
例题3：汽车在一条平直的公路上匀速行驶，先是以30km/h的速度行进时，发动机牵引力是 N，司机见路况良好，把车速提到60km/h。汽车保持60km/h的速度行驶时，牵引力大小是（ ）
C
知识点二：二力平衡的应用
A. 大于 N
B. 等于 N
C. 小于 N
D. 无法确定
课堂练习
【解析】汽车的输出功率是不变的，速度由30km/h增大到60km/h，根据公式P=Fv可知，牵引力变小。
课堂练习
例题4：探究“作用在同一个物体上两个力的平衡条件”，需要比较“平衡”和“不平衡”两种不同状态的受力情况才可以得出结论。实验室内的实验装置如图所示（定滑轮按45°角固定在桌边上）。小红利用此装置做实验过程中，将木块进行扭转，小亮说：“由于定滑轮无法扭转，所以会影响实验效果。
知识点二：二力平衡的应用
课堂练习
例题4：（1）在木块不扭转的情况下，“二力平衡”的三个条件中，对哪些平衡条件的探究存在缺陷？
。
（2）根据实验需要改进该实验装置，简述你的改进方案。
。
知识点二：二力平衡的应用
方向相反；作用在同一条直线上
用小车代替木块，然后将小车扭转一个角度，看小车是否平衡
课堂练习
【解析】（1）二力平衡的条件是：两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，在木块不扭转的情况下，该实验中还缺少了二力方向相反和二力作用在同一直线上这两个条件的验证。（2）用小车代替木块，然后将小车扭转一个角度，看小车是否平衡。
实战演练
例题1：物理课上，老师演示了如图所示的实验，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右作匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列分析正确的是（ ）
A. 木块随小车一起作匀速直线运动时，木块不受摩擦力
B. 小车的运动速度增大，则它的惯性和动能也随之增大
C. 小车受到阻力突然停止运动时，那么木块将向左倾倒
D. 木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
A
知识点一：二力平衡的条件
实战演练
【解析】由于木块随小车一起作匀速直线运动，木块相对于小车没有运动的趋势，所以它没有受到摩擦力的作用，故A符合题意；惯性与物体运动的速度无关，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，故B不符合题意；小车突然停止运动，木块下部由于受摩擦速度减小，而木块的上部还要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒，故C不符合题意；木块对小车的压力与小车对木块的支持力分别作用在小车和木块上，属于相互作用力，是一对作用力和反作用力，不是平衡力，故D不符合题意。故选A。
实战演练
例题2：下列说法中正确的是（ ）
A. 汽车突然开动时，站在汽车上的人会向后仰，是由于人具有惯性
B. 竖直抛向空中的石块，运动得越来越慢，是由于石块的惯性越来越小
C. 人沿水平方向推停在水平面上的车，车未动，车受到的推力与摩擦力是一对平衡力
D. 打乒乓球时，球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力，这两个力的大小一定相等
ACD
知识点一：二力平衡的条件
实战演练
【解析】因为原来汽车和乘客都处于静止状态，当汽车突然开动时，汽车向前运动，而人由于惯性还要保持原来的静止状态，所以人会向后倾倒，故A正确；竖直抛向空中的石块，运动的越来越慢，但质量不变，惯性不变，故B错误；人沿水平方向推停在水平面上的车，车未动，车受到的推力与摩擦力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上，是一对平衡力，故C正确；打乒乓球时，球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力，这两个力是相互作用力，所以大小一定相等，故D正确。
实战演练
例题3：如图所示，当右端挂5N的物体A时，物体B在平面桌上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为 （ )
A. 水平向左，5N
B. 水平向右，5N
C. 水平向左，10N
D. 水平向右，10N
C
知识点二：二力平衡条件的运用
实战演练
【解析】（1）物体A水平向右运动时，在水平方向上受到物体B对物体A施加的水平向右的拉力为5N、水平向左的摩擦力作用，因物体A处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是平衡力，所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等，为5N。（2）物体A水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体A受到的摩擦力不变，所以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是5N。（3）物体A水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N（物体B对物体A施加的）、水平向右的摩擦力为5N。水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N。故选C。
实战演练
例题4：一个木箱放在水平面上静止时，木箱受到的支持力与 力是一对平衡力；当木箱受到了10N水平推力时，箱子未推动，这时箱子受到的摩擦力 10N（选填“大于”“小于”
“等于”）；当水平推力增大到15N时，箱子恰好匀速运动；当水平推力增大到20N时，木箱受到的摩擦力为 。
知识点二：二力平衡条件的应用
重
等于
15N
知识要点
1. 牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 平衡状态：物体在几个力的作用下处于静止状态或匀速直线运动的状态。
3. 平衡力：使物体处于平衡状态下的几个力。
4. 二力平衡的条件：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。

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