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第2节 二力平衡
第八章 运动与力
导入
不受力的物体是否存在的？
不存在，我们周围的物体都受到力的作用。
根据牛顿第一定律，物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；而在生活中，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，为什么呢？
一、二力平衡的条件
桌面上的花瓶，受到哪些力？请画出力的示意图。
花瓶受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力。
这两个力的作用效果跟花瓶没有受到力的作用是一样的，所以花瓶静止。
一、二力平衡的条件
天花板上悬挂的吊灯受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，保持静止状态。
一、二力平衡的条件
在平直道路上匀速直线行驶的汽车，受到重力、支持力、阻力和牵引力。
一、二力平衡的条件
物体受到几个力作用时，如果保持静止或者匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡（平衡力），物体处于平衡状态。（这几个力的作用效果相互抵消）
平衡状态：静止或者匀速直线运动状态。
速度为零的物体一定处于平衡状态吗？
速度为零的物体不一定处于平衡状态，如竖直向上抛出的物体到达最高点的瞬间。
最简单的平衡力是二力平衡。
一、二力平衡的条件
实验：探究二力平衡的条件
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？
小车水平方向所受的拉力大小与托盘和砝码的总重力相等，G=mg，所以拉力大小可以通过质量的多少来改变。
一、二力平衡的条件
操作1：用手按住小车不动，两个托盘分别加质量不相等的砝码和质量相等的砝码，放手后观察两次小车运动状态的变化。
操作2：用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，加入相等质量的砝码，放手后观察小车运动状态的变化。
一、二力平衡的条件
操作3：在两个托盘中加相等质量的砝码，使小车静止，用手把小车在水平桌面上扭转至某一角度，使两个力不作用在同一直线上，放手后观察小车运动状态的变化。
操作4：用两个相同的小车分别系住一个托盘，用手按住，保证二力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，放手后观察两个小车运动状态的变化。
一、二力平衡的条件
请把实验条件和现象记录在下面的表格中：
　 小车在水平方向所受二力的情况 小车运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 是否作用在同一个物体上 操作1
操作2
操作3
操作4
相等
相反
是
是
否
不相等
相反
是
是
是
相等
相同
是
是
是
相等
相反
否
是
是
相等
相反
是
否
是
一、二力平衡的条件
分析实验结果，总结二力平衡需要什么条件？
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。
【口诀：同体、等大、反向、共线】
一、二力平衡的条件
注意事项：
①桌面要光滑，并且选取质量较大的砝码，以削弱摩擦力的影响。
②所用的两个托盘要相同。
该实验中，可以利用小卡片代替小车，这样设置的好处是？还会存在什么问题？
小卡片不会受到摩擦力，但会受到重力，也会对实验结论造成影响。
一、二力平衡的条件
小试牛刀：1.图中作用在物体上的力属于平衡力的是（ ）
D
一、二力平衡的条件
2.如图所示是小吕踢足球的情景，下列分析正确的是( )
A．踢球时，球对脚没有作用力
B．球在空中飞行仍受到脚的作用力
C．脚对球的力和球的重力是一对平衡力
D．球静止在水平地面时，球的重力与地面的支持力是一对平衡力
D
一、二力平衡的条件
3.如图甲所示为小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整 来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，
松手后小卡片 （填“能”、“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是探究
钩码个数
不能
二力平衡的两个力是否作用在同一直线上。
一、二力平衡的条件
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是 。
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是（ ）
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转
用剪刀将卡片剪成两半
A
二、二力平衡条件的应用
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，拉力和重力的大小相等。吊灯是否处于平衡状态？
拉力和重力为二力平衡，吊灯处于静止的平衡状态。
二、二力平衡条件的应用
在水平道路上行驶的汽车，水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力，牵引力和阻力的大小相等；在竖直方向，汽车受到向下的重力和路面对它向上的支持力，
重力和支持力的大小相等。汽车是否处于平衡状态？
牵引力和阻力为二力平衡，重力和支持力为二力平衡，汽车处于匀速直线运动的平衡状态。
二、二力平衡条件的应用
二力平衡条件应用1：对物体进行受力分析，根据物体的受力情况，可知物体的运动状态。
二、二力平衡条件的应用
放在桌面上的花瓶，已知桌面对它竖直向上的支持力为6N，则它受到竖直向下的重力为多少N？
花瓶处于静止的平衡状态，所以重力和支持力为二力平衡，重力大小等于支持力大小，G=F=6N。
二、二力平衡条件的应用
用弹簧测力计测量物体所受的重力时，物体所受的重力和弹簧测力计对它的拉力为二力平衡，利用二力平衡条件，可知G=F，间接测量出物体所受的重力。
二、二力平衡条件的应用
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1000N，则运动员所受的阻力大小和方向是？
画出阻力的示意图。
跳伞运动员处于匀速直线运动的平衡状态，所以重力和阻力为二力平衡，重力大小等于阻力大小，f=G=1000N；重力和阻力的方向相反，阻力的方向是竖直向上。
f=1000N
二、二力平衡条件的应用
二力平衡条件应用2：根据物体的运动状态，可知物体的受力情况；
对物体进行受力分析，已知一个力的大小和方向，可以确定与之平衡的另一个力的大小和方向。
二、二力平衡条件的应用
一对平衡力 一对相互作用力
示意图
相同点 大小相等 方向相反 在同一直线上 不同点 作用在同一物体上 注意:有可能不在同一作用点 作用在不同物体上
一个力不一定随另一个力变化而变化 相互独立存在，互不影响 （独立性） 一个力随另一个力的变化而变化
相互依存，同时产生，同时消失
（同时性）
不一定是同性质的力 一定是同性质的力
二、二力平衡条件的应用
一个力的作用效果和几个力的共同作用产生的效果相同时，这个力就是那几个力的合力。
（1）同一直线上，两力同向，合力大小为这两力大小之和。
F1
F合
F2
=
F合=F1+F2
二、二力平衡条件的应用
（2）同一直线上，两力反向，合力大小为这两力大小之差的绝对值。
（3）平衡力合力大小为0N。
F1
F合
F2
=
F合=F2-F1
F1
F合=0N
F2
=
F合=F2-F1=0N
二、二力平衡条件的应用
小试牛刀：
1.以下关于平衡力的说法中，正确的是（ ）
A.竖直向上抛出一个小球，小球到达最高点的瞬间速度为零，所以小球此时处于平衡状态
B.若作用在一条直线上的两个力大小相等、方向相反，这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态
D.若静止在水平面上的物体受到的水平拉力与物体受到的重力大小相等，则这两个力一定是平衡力
C
二、二力平衡条件的应用
2.在下列的情境中，请判断哪个物体受到的力不能相互平衡（ ）
A.在斜面上匀速直线下滑的物块
B.正在平直轨道上处于进站过程的火车
C.静止在空中的直升飞机
D.匀速直线上升的气球
B
二、二力平衡条件的应用
3.在下列事例中，物体受平衡力作用的是（ ）
A．原来静止的火车开出站台
B．小孩乘坐摩天轮匀速转动
C．熟透的苹果从树上下落
D．人站在自动扶梯上匀速斜向上运动
D
二、二力平衡条件的应用
4.小吕静止站在水平地面上，下列说法中正确的是（ ）
A．他受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
B．他对地面的压力和地面对他的支持力是一对平衡力
C．他受到的重力和地面对他的支持力是相互作用的力
D．他对地面的压力和他所受到的重力是一对平衡力
A
二、二力平衡条件的应用
5.小吕同学沿水平方向用50N的力推着一个重为70N的箱子做匀速直线运动，箱子受到的阻力的大小是 N，如果该同学突然停止用力，箱子由于 将继续向前运动一段距离才停下来。
50
惯性
二、二力平衡条件的应用
6.水杯在桌面上静止，水杯受到的 和 是一对平衡力，水杯质量为2kg，则它受到的支持力是 N。
重力
支持力
20
总结

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