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第七章 运动和力
第5节 运动和力
1.掌握平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。
2.通过实验探究二力平衡的条件。
3.会运用二力平衡的知识解决实际问题。
运动员跳伞时，他和伞在空中受到重力和阻力的作用。在这两个力的作用下，运动员和伞在某个阶段会沿竖直方向匀速下落。
这种情况下，运动员和伞所受的重力和阻力应该有怎样的关系呢？
f
G
牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
实际情况下，一切物体都会受到力的作用，不受力的物体是不存在的。
物体怎样保持静止状态或匀速直线运动状态
知识点一：二力平衡
交流讨论：分析下列物体的受力情况
（a）停在树枝上的小鸟
（b）杂技表演
（c）匀速下降的降落伞
G
F支
G
F支
G
f阻
平衡状态
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，物体处在平衡状态。
只受两个力
二力平衡
二力平衡最简单
斜面上的小球加速向下运动
G
F支
非平衡状态
加速下落的篮球
非平衡状态
G
f
那怎么样的两个力能让物体平衡呢？
知识点二：二力平衡的条件
两个力符合什么样的条件才能使物体处于平衡状态？
提出问题：
猜想：
两个力的大小可能要相等、方向可能要相反、可能要作用在同一条直线上。
两个力应该作用在同一个物体上。
设计实验：
1.如何使物体在水平方向受到两个力？
2.当一个物理量可能与多个因素有关时，应该用什么方法去研究？
3.实验中如何去改变这些因素？
控制变量法
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钩码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。
进行实验：
实验记录：
小车拉力情况 小车运动状态
受力大小 方向 是否在一条直线上 相等
不相等
相等
相反
是
相反
是
相反
否
静止
开始运动
转动
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。
八字口诀：同体、等大、反向、共线。
实验结论：
知识点三：物体受非平衡力作用时的运动
如果物体所受到的外力不满足平衡力的条件时，它将怎样运动呢？
【实验】观察物体受非平衡力作用时怎样运动
进行实验：
A.小车在绳子拉力作用下，将由静止变为______，并且其运动的速度越来越______。
运动
快
B.在摩擦力的作用下，小球的运动状态将怎样变化？
C.由于受到重力的作用，小球在空中的运动路径是怎样的？它的运动状态是否改变？
v
这些事例表明，物体受非平衡力作用，即合力不为零时，其运动状态是变化的。有的由静止变为运动，有的由运动变为静止，有的运动速度由慢变快，有的运动速度由快变慢，还有的改变运动方向做曲线运动。
二力平衡条件的应用
应用1：
推导未知力的大小和方向
分析物体受力(F与G)
确定物体状态(平衡)
已知拉力大小(F)
得到重力大小
G
F拉
二力平衡条件
根据受力情况判断运动状态
应用2：
Ｆ
Ｇ
如图，物体只受两个力，若已知F拉和G的大小（货物向上拉动中）：
F拉>G：
F拉F拉=G：
匀速向上
加速向上
减速向上
区分平衡力和相互作用力
应用3：
一对平衡力：
书受到的重力G
与桌面对书的支持力F。
一对相互作用力：
桌面对书的支持力F与书对桌面的压力F′。
受力物体都是书
受力物体分别是书和桌面
举出一些生活中在两个力的作用下保持平衡状态的现象。
悬挂的吊灯
F拉
G重
吊灯受到竖直向下的重力和线对它向上的拉力，处于二力平衡。
桌子上的花瓶
F拉
G重
花瓶受到竖直向下的重力和桌子对它向上的支持力，处于二力平衡。
海上匀速行驶的轮船
匀速上升的热气球
F浮
G重
在海上匀速行驶的轮船，受到竖直向下的重力和水对它向上的浮力，处于二力平衡。
F浮
G重
匀速上升的热气球受到竖直向下的重力和空气对它向上的浮力，处于二力平衡。
区分平衡力和相互作用力（重点）
一对相互作用力 一对平衡力
相同点 大小 相等 相等
方向 相反，且在同一直线上 相反，且在同一直线上
区别 作用 对象 分别作用在两个物体上 共同作用在同一个物体上
作用 时间 同时产生，同时消失 两个力的产生、消失没有时间关系
力的作用效果 相互作用的两个力分别作用在不同的物体上，一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一个物体上，使物体保持平衡
运动和力
平衡状态
探究二力平衡的条件
静止
匀速直线运动
同体、等值、反向、共线
二力平衡
物体受非平衡力作用时，其运动状态是变化的
1.起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力大小为6 000 N。若起重机吊着此重物以2 m/s的速度匀速下降，则钢丝绳对此重物的拉力是（ ）
A.12 000 N B.6 000 N
C.3 000 N D.无法判定
B
2.关于平衡力和相互作用力，下列说法正确的是（　）。
A．物体受平衡力作用时，运动状态可能会改变；
B．静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力；
C．拔河比赛中甲队获胜，但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力；
D．跳水运动员蹬跳板时，他对跳板的力和跳板对他的力是一对平衡力
C
3.如图所示是小明玩手指顶笔游戏时的情景，下列各对力中可能是一对平衡力的是（　　）
A.笔受到的重力和笔对地球的吸引力
B.笔受到的重力和手指对笔的支持力
C.笔受到的重力和笔对手指的压力
D.笔对手指的压力和手指对笔的支持力
B

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