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第八章　运动和力
第2节　二力平衡
课堂小测
新知概要
知识精练
★2022年版课标 知道二力平衡条件。
1．平衡状态
物体受到几个力作用时，如果保持_____________或_____________状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于________状态。
2．二力平衡的条件
作用在________物体上的两个力，大小________、方向________，并且在______________上。
3．二力平衡条件的应用
(1)根据运动状态分析物体的受力情况；(2)根据受力情况分析物体的运动情况。
静止
匀速直线运动
平衡
同一个
相等
相反
同一直线
知识点 平衡状态与平衡力
例1　下列实例中，物体一定受力平衡的是________(多选，选填序号)。
①悬停在空中的直升机　
②加速升空的火箭　
③减速进站的“复兴号”列车　
④沿笔直斜坡匀速向上行驶的汽车　
⑤绕地球匀速运行的同步卫星
①④
当受力物体处于静止或匀速直线运动状态时，我们可以判断物体处于平衡状态，即物体受力平衡。
注意　物体速度为0时不一定处于平衡状态，如荡到最高点的秋千虽然速度为0，但不能保持静止，处于非平衡状态。
知识点 二力平衡的条件
例2　图1是小阳同学探究二力平衡条件时使用的实验装置。
(1)实验时，应选择较________(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面；为了方便操作与判断，应选择小车的________________(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态作为平衡状态。
图1
光滑
静止
(2)小阳按照以下步骤进行实验，观察并记录小车的受力及运动情况。
①把两个托盘分别系在小车两侧，并在托盘中放入质量相等的砝码，如图甲；
图1
②改变右侧托盘中砝码的质量，这是为了探究相互平衡的两个力的__________关系；
③保持两个托盘中的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，这是为了探究____________________的两个力能否平衡；
图1
大小
不在同一直线上
④把两个托盘系在小车的同一侧，在托盘中放入质量相等的砝码后，小车运动，说明二力平衡时，两个力必须____________；
⑤如图乙，给两个相同的小车分别系上一个托盘，用手按住两小车，在托盘中放入质量相等的砝码后释放小车，发现两小车向相反方向运动。说明二力平衡时，两个力必须作用在________(选填“同一”或“不同”)物体上。
图1
方向相反
同一
实验条件和现象记录如下表：
实验步骤 小车在水平方向上的受力情况 小车运动状态是否改变
是否作用在同一物体上 大小 方向 是否在同一直线上 ① 是 相等 相反 是 否
② 是 不等 相反 是 是
③ 是 相等 相反 否 是
④ 是 相等 相同 是 是
⑤ 否 相等 相反 是 是
(3)对表格内容进行分析，小阳得出结论：作用在________(选填“同一”或“不同”)物体上的两个力，如果大小________、方向________，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。
实验步骤 小车在水平方向上的受力情况 小车运动状态是否改变
是否作用在同一物体上 大小 方向 是否在同一直线上 ① 是 相等 相反 是 否
② 是 不等 相反 是 是
③ 是 相等 相反 否 是
④ 是 相等 相同 是 是
⑤ 否 相等 相反 是 是
同一
相等
相反
二力平衡的条件有4个：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上。可简记为：同体、等大、反向、共线。
知识点 二力平衡条件的应用
例3　下列情景中，两个力彼此平衡的是 (　　)
A
B
C
D
C
例4　如图2所示，书静止放在水平桌面上，请在O点画出书所受力的示意图。
图2
如答图1所示
答图1
例5　如图3所示，人站在电梯内，电梯静止时对人的支持力F＝ 500 N，则人受到的重力为________N；当电梯以1.5 m/s的速度匀速上升时，电梯对人的支持力F1______500 N；当电梯以1 m/s的速度匀速下降时，电梯对人的支持力F2______500 N(后两空均选填“>”“<”或“＝”)。
图3
500
＝
＝
1．当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，若已知一个力的大小和方向，根据平衡力等大、反向、共线的特点可以判断出另一个力的大小和方向。
2．作一对平衡力的示意图时，为表示两个力大小相等，表示两个力的线段应等长。
知识点 平衡力和相互作用力
例6　如图4所示，一未装水的茶壶静止在水平桌面上，下列说法正确的是 (　　)
A．茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力是一对平衡力
B．茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力是一对相互作用力
C．茶壶对桌面的压力和茶壶的重力是一对平衡力
D．桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对
平衡力
图4
B
平衡力和相互作用力的辨别：
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 等大：两个力大小相等；反向：两个力方向相反；共线：两个力在同一直线上 不同点 作用在同一个物体上 作用在两个不同的物体上
1．(知识点1)图5是某同学投掷实心球的场景，虚线表示实心球运动的轨迹。下列情形中，实心球受到平衡力作用的是 (　　)
A．实心球在空中上升
B．实心球在最高点
C．实心球在地上越滚越慢
D．实心球静止在地面上
图5
D
2．(知识点2)下列情形中，F1和F2是一对平衡力的是 (　　)
A
B
C
D
D
3．(知识点3) “顶缸”是我国传统杂技项目之一。如图6所示，表演者顶着缸站在水平舞台上保持静止，此时与缸所受的重力是一对平衡力的是 (　　)
A．缸对人的压力
B．人对缸的支持力
C．舞台对人的支持力
D．人对舞台的压力
图6
B
4．(知识点4)图7是一形状不规则薄形物体，其重心在O点处，请在图中O点画出物体静止时所受的重力和拉力的示意图。
图7
如答图2所示
答图2
5．(知识点4)我国自主研制的C919客机的重力为7.2×105 N。该客机静止在水平地面上时受到的支持力是__________N，方向是__________。若该客机在某段水平跑道上匀速直线滑行时，受到的阻力是其重力的 ，则滑行时客机受到的牵引力是__________N。
7.2×105
竖直向上
7.2×104
新知概要
1．静止　匀速直线运动　平衡
2．同一个　相等　相反　同一直线
知识精练
例1　①④
例2　(1)光滑　静止
(2)②大小　③不在同一直线上　④方向相反　⑤同一
(3)同一　相等　相反
例3　C
例4　如答图1所示
例5　500　＝　 ＝
例6　B
答图1
课堂小测
1．D　2.D　3.B
4．如答图2所示
5．7.2×105　竖直向上　7.2×104
答图2

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