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第八章 运动和力
第2节 二力平衡
物体不受力时
物体受力时
静止状态
或
匀速直线运动状态
运动状态不变
变速运动
静止状态
或
匀速直线运动状态
不存在
牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
G
F
静止的电灯
它们各处于怎样的状态
它们分别受到哪些力的作用
G
N
放在讲台上的粉笔盒
G
F
做匀速直线运动的小汽车
N
G
F牵引力
f阻力
平衡力:
平衡状态:静止或匀速直线运动状态
一个物体同时受几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,这几个力的作用效果互相抵消,相当于不受力,我们就说这几个力相互平衡。物体处于平衡状态。
二力平衡:物体受二个力而处于平衡状态
力的平衡
支持力
重力
支持力和重力是平衡力,书处于二力平衡状态。
阻力
重力
阻力和重力是平衡力,跳伞人处于二力平衡状态。
那么二力平衡的条件是什么呢?
探究二力平衡条件
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该在同一物体上
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。
实 验
猜 想:力有三要素从 此入手
实验方法
装置仍如上图,但在两边的盘上放等重的钩码。放开小车后,观察小车是否静止?
如图,手压住小车,在两边的盘上放不等重的钩码。放开放开小车观察小车是否静止?
现象:小车滑向一边
现象:小车保持平衡
实验一
实验二
实验一
实验二
在实验一和实验二中:
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 是否在一条直线上
不相等 相反 在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不改变
……
结论:二力平衡力的大小要相等
如图,手按住小车将两边的盘和钩码放在一边来,观放手后观察小车是否静止。
现象:没有保持静止滑向一边
实验四
如图,在两边的盘上放等重的钩码,将小车扭转一定角度,使两个拉力的方向成一定角度,不在同一直线上。放开放开小车观察小车是否静止?
现象:小车发生转动
实验三
实验三
实验四
在实验三和实验四中:
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 是否在一条直线上
相等 相同 在同一条直线上 改变
相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
……
结合四个实验:
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 是否在一条直线上
一 不相等 相反 在同一条直线上 改变
二 相等 相反 在同一条直线上 不改变
三 相等 相同 在同一条直线上 改变
四 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
大小相等
方向相反
二四:作用在同一直线上
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。
二力平衡条件的应用
G
F=?
N=?
G
牵引力
阻力=?
在平直公路上做匀速直线运动的汽车
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
物体只受拉力和重力的作用
G
F
测重力大小
一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力,车怎样运动?
v
G
N
F1=50 N
F2=30 N
1.下列情况,两力平衡了吗?为什么?
F1=5 N
F2=5 N
A
F1=3 N
F2=5 N
B
F1=5 N
F2=5 N
C
F1=5 N
F2=5 N
D
练一练
2.物理书放在水平桌面上,下列各对力中,属于平衡力的是( ) A、物理书所受的重力与物理书对桌面的压力 B、物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力 C、物理书所受的重力与地面对桌子的支持力 D、物理书所受的重力与桌面对物理书的支持力
G
N
D
3.一降落伞重为50N,运动员在空中张开伞匀速直线下降,在此过程中运动员和伞受到空气阻力的大小为750N ,则运动员重力为( ) A、750N B、800N C、700N D、50N
C
F
G1
G2
光滑
相等
相反
同一直线上
用剪刀将硬纸片从中间剪开
错误
摩擦力
钩码数量
静止
是
不考虑
同一物体上
B
能