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8.2 二力平衡
回顾
什么是牛顿第一定律？
思考
静止状态
匀速直线
运动状态
物体不受力
一切物体在没有受到外力的作用时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态
匀速下降的跳伞运动员
思考
G
F拉
静止在桌面上的书
G
F支
物体保持静止状态或者匀速直线运动的状态，叫平衡状态
以下物体是否受到力的作用？
G
F支
F牵引力
F阻力
匀速直线运动的汽车处于平衡的状态
平衡状态
二力平衡
匀速下降的跳伞运动员
G
F拉
静止在桌面上的书
G
F支
一个物体在两个力的作用下，保持静止状态或者匀速直线运动，就称这两个力互相平衡，或者说物体处于二力平衡的状态。
思考
物体受到两个力的作用，是不是一定就能保持静止状态或匀速直线运动状态？
两个力满足什么条件才能互相平衡呢？
两个力满足什么条件才能互相平衡呢？
探究二力平衡条件
【提出问题】
【猜想与假设】
大小相等？
方向相反？
作用在同一物体上？
作用在同一直线上？
【设计实验与制定计划】
实验方法：
控制变量法
实验设计：
1、可以选择什么物体作为研究对象？
2、如何给物体施加力？
3、如何判断该物体是否处于平衡状态？
G
F支
实验步骤：
小车所受二力情况 小车运动情况
（静止与否）
大小 方向 是否同一作用点 是否同一直线
【分析与论证】
作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，两个力才能平衡。
【思考】
判断下列物体能否处于静止状态？
同物
反向
等大
共线
减少阻力对实验结果的影响
这个实验存在那些问题，可以怎样改进实验装置？
思考
二力平衡条件的应用
【例1】如图所示，质量为30 kg的物体放在水平地面上，物体在100 N的水平推力作用下向右做匀速直线运动，则物体的重力大小为_______N，方向_________，物体受到的阻力大小为_____N。
1、已知物体的状态，去分析物体受力情况
100N
100N
不会
【例2】直接用手以5m/s的速度匀速向上拉起100N的物体，所需拉力大小是_____ N；如果以5m/s的速度拉着物体匀速下降，所需拉力大小是_____ N；如果这个物体在匀速下降过程中受到水平方向一对平衡力的作用，则运动状态______ （选填“会”或“不会”）发生改变。
二力平衡条件的应用
二力平衡条件的应用
2、已知物体的受力，去判断物体的运动状态
【例3】一个重800 N的物体，受到800 N竖直向上的拉力时，则该物体
A．一定处于静止状态
B．一定处于匀速上升状态
C．一定处于匀速下降状态
D．以上三种状态都有可能
D
二力平衡条件的应用
【例4】一辆小车受到水平方向上50N的牵引力和50N的阻力，小车处于什么状态？
在一辆向左行驶的汽车车厢顶上挂着一个小球，当出现了如图所示的情景时，汽车在做________（填“加速”、“匀速”、“减速”）运动；此时小球共受到________个力的作用（空气阻力不计）；此时绳子对球的拉力和球受到的重力________（填“是”、“不是”或“可能是”）一对平衡力。
二力平衡条件的应用
加速
2
不是
如图所示，杯子放在桌面上，处于静止状态。杯子的重力G、桌面对杯子的支持力F、杯子对桌面的压力FN，这些力是什么关系？
F与G是一对平衡力
FN与F是一对相互作用力
思考
平衡力 相互作用力
相同点
不同点 受力物体
受力情况
力的变化
大小相等，方向相反，作用在同一直线上
作用在同一物体上
作用在两个不同物体上
受力物体是同一个，
施力物体不是同一物体
两个物体互为施力者，互为受力者
一个力变化，另一个力不一定变化，此时物体失去平衡
同时产生，同时变化，同时消失
平衡力和相互作用力
如图所示，杯子放在水平桌面上，处于静止状态。杯子的重力G=10N，杯子对桌面的压力FN为多少？
思考
钩码静止
G = F拉
你知道弹簧测力计测物重时，为什么静止时弹簧测力计的示数就是物体的重力大小呢？
二力平衡
G = F
钩码与弹簧 相互作用
F = F拉
受力分析：
作用力与反作用力
思考
课堂练习
放在水平桌面上的茶杯，受到桌面对茶杯的支持力，茶杯对水平桌面产生压力，下列有关压力和支持力的说法正确的是（ ）A．桌面对茶杯的支持力和茶杯的重力是一对平衡力B．桌面对茶杯的支持力是作用在桌面上C．桌面对茶杯的支持力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力D．桌面受到的压力是由于桌面发生弹性形变而产生的
A
很多人才能拖动的物体，一头大象就能拖动．
力的作用效果是相同的
合力
如果一个力产生的作用效果和几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力
力的合成
求几个力的合力的过程叫做力的合成
力的合成
作用在同一个物体、同一直线上的两个力
1、方向同向的两个力：
2、方向相反的两个力：
F1
F2
F2
F1
F1
F2
F合力=
+
F合力=
F2
F1
—
合力方向跟这两个力方向相同
合力方向跟较大那个力方向相同
水平面上静止的物体
G
F
静止悬挂的物体
G
F
水平匀速行驶的汽车
G
F
F
f
物体平衡时的合力
静止
匀速直线运动
受平衡力
处于平衡状态
合力为零
(等效于不受力）
1、同一直线上的两个力的合力为1000牛，其中一个力的大小为400牛，则另一个力的大小（　　）
A．一定是600牛
B．可能等于600牛，也可能等于1400牛
C．可能大于1400牛
D．无法确定
课堂练习
B
2、用钢丝绳系着一个重500 N的物体，当钢丝绳拉着物体匀速上升时，绳对物体的拉力_______500 N（选填“>”、“<”、“=”）；当钢丝绳拉着物体悬在空中静止不动时，绳对物体的拉力是_______N；当钢丝绳拉着物体以2 m/s的速度匀速下降时，物体受到的合力是________N。
课堂练习
=
500
0
3、一名空降兵的质量为60 kg。他随身所带的装备（包括降落伞和武器）总重为200 N。在匀速下落过程中，若在竖直方向只受空气阻力和重力的作用，则他与所带装备所受的合力为
A．0 N B．260 N C．788 N D．388 N
课堂练习
A
4、如图所示，两匹马各用1000N的力沿完全相反的方向拉一弹簧测力计，则此时弹簧测力计的读数为______N，弹簧测力计的合力为______N。
课堂练习
1000
0
5、把一个质量是0.5 kg的篮球竖直向上抛出，假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.5 N，则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是
A．5.5 N 5 N B．5.5 N 4.5 N
C．5 N 4.5 N D．4.5 N 5.5 N
课堂练习
B
课堂练习
6、（多选）一对作用力与反作用力总是大小相等，方向相反。如图所示，重25N的长方体物块甲放在水平桌面上，另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是（　　）
A．物块乙所受的支持力为10N
B．物块乙对物块甲的压力为15N
C．桌面受到物块甲的压力为25N
D．桌面对物块甲的支持力为35N
AD
7、如图所示，一个重40 N的物体放在水平面上，受到10 N的竖直向上的拉力，此时物体受到的合力为_________N；当拉力为50 N时，物体受到的合力为_________N。
课堂练习
0
10
物体由静止变为运动，并且速度越来越快
非平衡力和物体运动状态的变化
物体的速度越来越慢，最后变为静止。
非平衡力和物体运动状态的变化
将小球抛出去，观察其运动情况．由于受到重力的作用，小球在空中的运动路径是怎样的？它的运动状态是否改变？
小球在重力的作用下，运动方向不断变化，沿曲线下降
非平衡力和物体运动状态的变化
物体受非平衡力
(合力不为0）
物体由静变动（由慢变快）
运动速度变化
物体运动方向变化
物体由动变静（由快变慢）
抽象、归纳：
物体的运动状态发生变化
非平衡力和物体运动状态的变化
v
G
N
F=50 N
f=30 N
v
N
F=30 N
f=50 N
G
物体受力情况
没有受到外力作用
物体保持静止或
匀速直线运动状态
受到外力作用
受平衡力
受非平衡力
物体的运动状态发生改变
运动和力的关系
归纳：
巩固练习
2．起重机的钢丝绳吊着重物，请比较：在重物静止时，重物匀速上升时，重物匀速下降时钢丝绳对重物的拉力大小，则 （ ）
A．重物匀速上升时，拉力最大
B．重物静止时，拉力最大
C．重物匀速下降时，拉力最大
D．上述三种情况，拉力一样大
D
1. 用沿水平方向的大小为1N的力拉放在水平地面上的物体，但没有拉动，将拉力增大到10N仍没有拉动物体，则物体两次受到的摩擦力的大小是 （ ）
A、都是1N B、第一次是1N，第二次是10N
C、都是10N D、无法判断
B
B
3、两个力的三要素完全相同，这两个力 （ ）
A、一定是一对平衡力
B、一定不是一对平衡力
C、可能是一对平衡力
D、无法判断
4、下列几种说法中正确的是 （ ）
A、物体受到平衡力作用时，一定静止
B、物体匀速直线运动时，一定受平衡力
C、所受合力为零的物体可能处于静止状态
D、处于静止状态的物体一定没有受力
C
5、 起重机的钢丝绳上吊着货物，当货物静止时，钢丝绳对货物的拉力为 F1；当货物匀速上升时，钢丝绳对货物的拉力为 F2；当货物匀速下降时，钢丝绳对货物的拉力为 F3 。试分析、比较F1、F2、F3之间的大小关系。
答：F1、F2、F3的大小是相等的。
如图所示，用4 N的水平推力把重2 N的物理书压在竖直黑板上静止，下列说法正确的是(　　)
A．书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B．黑板对书的摩擦力为4 N
C．书受到摩擦力的方向竖直向下
D．书受到两对平衡力的作用
D
用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将(　　)
A．向左下运动
B．向右上运动
C．仍静止不动
D．转过一定角度
C
甲、乙两辆汽车在水平路面上做直线运动，速度随时间的变化如图所示，在水平方向上受到平衡力作用的是(　　)
A．甲车 B．乙车
C．两车都是 D．两车都不是
B　
下图中的A、B、C、D分别是用照相机拍摄(每0.1 s拍摄一次)的小球在四种不同运动状态下的照片，其中小球受到平衡力作用的是(　　)
A
D
C
B
B
在“探究二力平衡条件”的实验中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究的目的。如图所示是可供选择的两种探究方案。
（1）将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码。使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整 ___________来改变拉力，这是用于探究两个力的大小对物体平衡的影响；
（2）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的一个条件是 ___________；
（3）将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，在两线端挂上相同钩码如图（b）所示，此时小卡片处于 ___________（选填“平衡状态”或“非平衡状态”）；
钩码的数量
二力在同一直线上
平衡状态
（4）第二小组的同学将木块放在水平桌面上，设计了如图（c）所示的实验，同学们认为第一组的实验优于第二组的实验，其主要原因是 ___________。
A．小卡片容易扭转
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．减少阻力对实验结果的影响
D．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
C

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