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第八章 运动和力
第2节 二力平衡
1.知道受力平衡，知道什么是多力平衡和二力平衡；
2.会通过实验探究二力平衡的条件；
3.能用二力平衡解决实际问题。
牛顿第一定律告诉我们：物体不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态。
静止状态或匀速直线运动状态
物体不受力时
运动状态不变
能不能反过来说，凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没有受到外力呢？
（1）我们周围的一些物体在力的作用下总是静止的。
饮料杯处于静止状态
挂在墙上的物品处于静止状态
石堆处于静止状态
（2）生活中的一些物体在力的作用下可能做匀速运动。
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，这是为什么呢？
跳伞运动员匀速下降
飞机在空中匀速飞行
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。
试一试：分析下列物体的受力情况
桌面上的花瓶
天花板上悬挂的吊灯
平直道路上匀速行驶的汽车
G
F
G
F
F
G
二力平衡的情况最简单。那么，物体受到两个力的作用时，要满足什么样的条件才能保持平衡呢？
【猜想】
实验：探究二力平衡的条件
【实验方法】
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。
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该作用在同一物体上
两个力的大小可能要相等
【实验器材】
轻质卡片、钩码、滑轮、细绳
二力平衡的条件
实验一
如图，在两边的细绳上挂质量相等的钩码。放开卡片，卡片 。
如图，在两边的细绳上挂不等重的钩码。放开卡片，卡片 。
处于平衡状态
F1
F2
滑向更重的一边
二力平衡时两个力的大小要相等。
实验二
如图，在两边的细绳上挂等重的钩码，将卡片稍向上移动，使两个拉力的方向成一定角度。放开卡片，卡片将 。
向下移动
二力平衡时两个力的方向要相反。
实验三
如图，在两边的细绳上挂等重的钩码。并将卡片扭转一个角度，使拉卡片的细绳相互平行，但不在同一直线上。放开卡片，卡片将 。
旋转
二力平衡时两个力要在一条直线上。
实验四
如图，在两边的细绳上挂等重的钩码。并将卡片均匀剪成两部分，松开手，卡片将 。
分别向两边移动
二力平衡时两个力作用在同一物体上。
【综合以上四个实验】
实验 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线（物体）上 一 不相等 相反 在同一条直线上 改变
二 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
三 相等 相反 不在同一条直线上 改变
四 相等 相反 不在同一物体上 改变
1.二力平衡：物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。
2.二力平衡的条件：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。
①二力平衡时要求四个条件同时具备，缺一不可；
②判断二力是否平衡，既可用二力平衡条件来判断，也可根据物体是否处于平衡状态来确定。
同体：作用在同一物体上 等大：大小相等
反向：方向相反 共线：在同一直线上
简记：同体、等大、反向、共线
注
意
G
F
因为物体静止，所以物体所受的重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
物体重力等于拉力： G=F
①分析静止在水平面上的物体的受力情况
物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。
1.根据物体的平衡状态分析物体的受力情况
分析物体的受力
二力平衡条件的应用
G
F
因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 物体重力等于拉力： G=F
②用弹簧测力计测量物体所受重力的原理
用弹簧测力计测量物体所受的重力G，利用的是二力平衡条件。
③有一盏悬挂着的电灯，质量为0.5千克，求电灯受到的各个力的大小及方向。
F
G
电灯受到的力有：
重力G、拉力F，因电灯静止，所以这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反。
重力大小：G=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛，
方向竖直向下。
拉力大小：F=G=4.9牛，方向竖直向上。
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
以在水平路面上运动的小车为例进行分析：
水平路面上运动的小车受到的力有：
在竖直方向上有重力G、地面支持力N；
在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。
2. 根据物体的受力情况判断运动状态
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
以在水平路面上运动的小车为例进行分析：
①若牵引力等于阻力，则二力平衡，小车向左做匀速直线运动
③若牵引力小于阻力，二力不平衡，小车向左做减速直线运动
②若牵引力大于阻力，二力不平衡，小车向左做加速直线运动
①受到平衡力
运动状态
不发生改变
保持静止或
匀速直线运动
②受非平衡力
运动状态
要发生改变
运动的速度或
方向发生改变
3. 运动和力的关系
桌面
G
N
N
F
木块受到的力：重力G与
地面对木块的支持力N
这是一对平衡的二力
木块对地面有一个压力F、
地面对木块有一个支持力N
这是一对相互的二力
以木块为
研究对象
分别以木块、
地面为研究对象
分析地面上木块的受力情况，想一想哪些是平衡力？哪些力是相互的力？
作用在同一物体上
作用在两个物体上
平衡力
相互作用力
平衡的两个力，作用在同一物体上，
而相互的作用力作用在两个物体上。
大小相等
方向相反
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
作用在同一直线上
平衡力与相互作用力的区别
①平衡力：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，我们就说这几个力相互平衡，这几个力就叫做平衡力。 这个物体所处的状态就叫做平衡状态。
②平衡状态：静止状态、匀速直线运动状态
③二力平衡条件：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。
④二力平衡条件的应用
根据平衡状态分析物体的受力情况
根据受力情况分析物体的运动情况
二力平衡
1.下列图中，作用在物体上的力属于平衡力的图是（ ）
A
3N
3N
A
3N
3N
B
3N
3N
C
D
3N
3N
2.一个文具盒放在水平桌面上静止不动，下列力中属于平衡力的是（ ）
A、文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
B、文具盒的重力和文具盒对桌面的压力
C、文具盒的重力和桌面对文具盒的支持力
D、文具盒的重力和文具盒对地球的吸引力
C
3.用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速运动，保持弹簧测力计示数稳定，则（ ）
A、木块受到的拉力大于摩擦力
B、木块相对于弹簧测力计是运动的
C、木块受到的重力和水平面对木块的支持力是一对平衡力
D、在木块上放一钩码后，继续拉动木块匀速运动，弹簧测力计示数变大
C

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