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第三节 二力平衡
第七章 力与运动
1.知道什么是平衡状态,能判别物体是否处于平衡状态。
2.通过探究活动认识二力平衡的条件,能根据已知的力求另一个平衡力的大小、方向和作用点。
3.能进行简单的受力分析。
分析静止在水平桌面上的杯子、匀速直线行驶的汽车等物体的受力情况和运动状态，我们不难发现：在一定条件下，物体即使在受到外力作用时也能保持静止或匀速直线运动状态。这是否和牛顿第一定律有些矛盾呢？其实并不矛盾，这涉及力的平衡问题。
观察思考
本节将学习有关内容
当物体不受外力作用时，能处于静止状态；
如果物体受到力的作用时，能不能处于静止状态呢？
充气艇处于静止状态吗？
这时它受到外力的作用吗？
飞机受到外力的作用却能保持匀速直线运动，为什么？
不矛盾，物体受到的合力为零时，与不受力的效果是一样的。
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？
下面的物体各处于什么状态？他们分别受到了哪些力的作用？
匀速上升的潜水艇
匀速下降的运动员
拉
浮
静止的吊灯
知识点一：平衡状态
1.平衡状态
物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。
平衡状态
保持静止
匀速直线运动
2.平衡力
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。
一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力的平衡就称为二力平衡。
平衡状态
匀速直线运动状态
静止状态
运动
状态
不变
支持力
重力
支持力和重力是平衡力，处于二力平衡状态。
1.如图所示是投掷实心球的场景，下列情况中实心球受到平衡力作用的是(　　)
A．实心球在空中上升
B．实心球从空中下落
C．实心球在地上越滚越慢
D．实心球停在地面上
D
2.下列物体中，受到平衡力的是(　　)
A．正在腾空而起的火箭
B．自由竖直下落的石子
C．沿光滑斜面下滑的木块
D．在平直轨道上匀速行驶的火车
D
3.在下列事例中，受平衡力作用的物体是(　　)
A．正在圆形轨道上运动的过山车
B．腾空而起加速上升的火箭
C．减速进站的火车
D．正在匀速上升的电梯
D
实验
探究二力平衡条件
猜想
（1）两个力应该在同一物体上
（2）两个力的大小可能要相等
（3）两个力的方向可能要相反
（4）两个力可能要在一条直线上
改变物体受到的两个力的三要素，当物体处于静止时，二力平衡。
知识点二：二力平衡的条件
实验方法
探究二力平衡的条件
在图所示的实验装置中，向质量相等的两个托盘中分别加入适量砝码，使纸板M保持静止状态，这时纸板在水平方向上受到两个力F 1 、F 2 的作用。
F1
F2
M
思考:
1.两个力之间有什么关系？
2.纸板所受合力的大小、方向怎样？
3.把纸板转动一小角度，此时作用在纸板上的两个力是否还在一条直线上？
4.松手后，纸板怎样运动？如果往右边的托盘里增加 1 个砝码，而左边托盘里的砝码不变，纸板的运动情况怎样呢？
实验一
1.在两边的绳套上挂不等重的钩码.放开纸板，观察纸板运动方向
F1
F2
纸板向右运动
（不平衡）
2.在细线的两端悬挂质量相同的钩码，观察纸板运动情况
实验二
F1
F2
纸板静止（平衡）
3.把轻纸板扭转一下，松手，观察纸板的运动情况。
F1
F2
纸板旋转回来（不平衡）
实验二
二力平衡条件实验：
钩码数量不同→大小
方向
转动一小角度→同一直线
将卡片从中间剪开→作用点
二力平衡条件
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。
简记：同体、等大、反向、共线。
小结
1.一小闹钟静止在水平桌面上，则 (　　)
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．闹钟受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
A
2.物体在平衡力的作用下，将 (　　)
A．一定处于静止状态
B．一定做匀速直线运动
C．处于静止状态或匀速直线运动状态
D．以上说法都不对
C
判断二力是否属于平衡力有两种方法：一是状态分析法，二是条件判断法。条件判断法，即看二力是否满足二力平衡的四个条件，来判断这两个力是否是一对平衡力。
易错点：答题时，常将一对相互作用的力当作一对平衡力。例如，本例中“桌面对闹钟的支持力”与“闹钟对桌面的压力”是一对相互作用的力，有些学生会认为这是一对平衡力。
名师点睛
1. 用弹簧测力计测量物体重力时，一定要在物体稳
定的时候读数。
2. 实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，要使物
体在水平方向做匀速直线运动。
知识点三：二力平衡条件的简单应用
平衡力
运动状态不改变
F
G
向上匀速：
F=G
向下匀速：
F=G
静止：
F=G
一个物体只受拉力和重力的作用
F
G
向上加速：
向下加速：
F＞G
F＜G
平衡力
运动状态改变
有平衡力作用在物体上，运动状态不改变；
运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。
已知物体受力
已知物体状态
已知拉力大小
二力平衡条件
求重力大小
1.一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力，车怎样运动？
N
G
F1=50 N
F2=30 N
已知物体受力
二力平衡条件
物体运动状态
2.甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15 m/s的速度匀速提升，甲起重机对机器的拉力为F1；乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以5 m/s的速度匀速下降，乙起重机对机器的拉力为F2，则(　　)
A．F1＞F2 B．F1＜F2
C．F1＝ F2 D．无法确定
C
一对平衡力和相互作用的力的比较
平衡力 相互作用的力
实例
相同点 大小 方向 不同点 作用点
效果
存在性
T
G
G
G′
大小相等
方向相反，并且在同一条直线上
同一物体上
不同物体上
能相互抵消
不能相互抵消
互相独立
同时变化
二力平衡条件
静止状态
匀速直线运动状态
受力为平衡力
平衡状态
平衡状态和平衡力
同体、共线、反向、等大
彼此平衡的两个力的合力为零
二力平衡条件的应用
力的平衡

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