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第七章 运动和力
第5节 二力平衡
（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
新知导入
（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
1.理解平衡状态和平衡力，知道什么是二力平衡。
2.通过实验探究，知道二力平衡的条件。
学习目标
苹果受到的力有：
重力G与桌面支持力F。
分析常见物体的受力情况
降落伞受到的力有：
重力G与空气阻力F。
空气阻力F
重力G
1. 常见物体的受力分析
①放在桌上的苹果
②匀速下降的降落伞
支持力F
重力G
知识点1：平衡状态
新知学习
发动机牵引力 F
空气阻力 f
③空中匀速飞行的飞机
飞机在水平方向上受的力有：发动机的牵引力F、空气的阻力 f。
④水平面上做匀速直线运动的小汽车
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
在水平方向上：牵引力F、空气与地面的阻力f
在竖直方向上：汽车的重力G、地面的支持力N
①平衡状态与平衡力
物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就称物体处于平衡状态。处在平衡状态的物体所受的力叫作平衡力。
2. 平衡状态和平衡力
空气阻力F
重力G
支持力F
重力G
②二力平衡
一个物体在两个力的作用下，保持静止或做匀速直线运动状态，这种情况叫作二力平衡。
空气阻力F
重力G
支持力F
重力G
【猜想】
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
【实验】
探究二力平衡的条件
知识点2：二力平衡的条件
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
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。
【实验结论】
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
1.雪地摩托通过水平牵引绳拉着香蕉船在水平雪地上匀速直线行驶，如图所示。香蕉船和香蕉船上的人作为一个整体，受到几对平衡力的作用？其中重力与哪个力平衡？
交流讨论
香蕉船和香蕉船上的人组成的整体受到两对平衡力的作用。水平方向上牵引绳的拉力与雪地对船的阻力平衡，竖直方向上重力与支持力平衡。
F阻
F牵
G
F支
2.为什么将物体挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小？
物体静止时，处于平衡状态，受平衡力作用，因此弹簧测力计对物体向上的拉力F和物体所受的重力G是一对平衡力，即G=F；弹簧测力计对物体的拉力F与物体对弹簧测力计的拉力F′是一对相互作用力，即F′=F，所以弹簧测力计的示数 F′就等于物体所受重力G的大小。
G
F
F′
【拓展】如何确定形状不规则的物体的重心
悬挂法
在物体上任取一点 A，悬挂起来，静止时沿悬线方向在物体上画一条直线 AB 。
在直线 AB 外的物体上另取一点 D，用细线悬挂，静止时沿悬线方向在物体上画一条直线 DE，这两条直线的交点C 即为重心。
①平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态
②平衡力：处在平衡状态的物体所受的力
③二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上
二力平衡
课堂小结
1.不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（ ）。
D
A.在空中自由下落的石块
B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员
C.竖直向上抛出的篮球
D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车
随堂练习
2.放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中属于平衡力的是（ ）。
A、木块的重力和木块对桌面的压力
B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力
C、木块的重力和桌面对木块的支持力
D、木块的重力和木块对地球的吸引力
C
3.放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中是平衡力的是（ ）。
A.木块的重力和木块对桌面的压力 B.木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力 C.木块的重力和桌面对木块的支持力 D.木块的重力和木块对地球的吸引力
C
4.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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