学思堂提优——第5节 二力平衡的条件

第5节 二力平衡的条件
知识结构
二 概念：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或者匀速直线运动状态，则这两个力是
力 平衡的，这两个力就叫平衡力
平 物体所处的静止或者匀速直线运动状态就叫做平衡状态
衡 条件：同一物体，大小相等，方向相反，同一直线
解题指引
例1 人站在匀速上升的电梯上二，下列几对力中，哪一对是平衡力? ( )
A．人的重力与电梯对人的支持力
B．人对电梯的压力与电梯对人的支持力
C．电梯的重力与电梯对人的文持力
D．电梯的重力与电梯对地球的吸引力
【指引】本题考查二力平衡的条件。作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上，这两个力就相互平衡，它们是一对平衡力。可以简洁地说，二力平衡的条件是：同体、等大、反向、共线。人的重力与电梯对人的支持力是一对平衡力；而人对电梯的压力与电梯对人的支持力，两个力受力物体不相同；电梯的重力与电梯对人的支持力，力的大小和受力物体都不相同；电梯的重力与电梯对地球的吸引力，这两个力的受力物体也是不同的。本题答案是A．21*cnjy*com
例2如图3—40所示，电线下吊着电灯，下列属于平衡力的是 ( )
A．电线对电灯的拉力和电灯对电线的拉力21*cnjy*com
B．电线对电灯的拉力和电灯的重力21*cnjy*com
C．电灯的重力和电灯对电线的拉力21*cnjy*com
D．电灯的重力和电灯对地球的吸引力
图3-40
【指引】本题考查二力平衡的条件。作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并作用在同一直线上，就是平衡力。解决这类问题时，可以根据题意画出各个物体受力的示意图，对照条件分析。本题中电灯的重力和电线对电灯的拉力是符合条件的。本题答案是B。
【探究】平衡力一定是一个物体受到的两个方向相反、大小相等、且在同一直线上的力。
例3质量为5吨的汽车，在平直公路上匀速前进，若它所受阻力是车重的0．05倍，求汽车受到地面的支持力和发动机的牵引力。
【指引】汽车在公路上匀速直线行驶时受到的各个力如图2—43所不，在竖直方向上，汽车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力，故N=G=Mg=5×103千克×9．8牛／千克=4．9×104牛。在水平方向上，汽车受到的发动机对它的牵引力和地面对它的摩擦阻力是一对平衡力，故F=f=0．05G=0．05×4．9×104牛=2．45 X 10 3牛。本题答案是：支持力4．9×104牛 牵引力2．45×103牛
图2—43
例4 图3—41所示的各种情况中，两个力能平衡吗?为什么?
【指引】A不能平衡，这两个力没有作用在相反方向上。
图2 -41
B可以平衡，这两个力满足二力平衡条件。
C不能平衡，这两个力大小不相等。
D不能平衡，因为这两个力没有作用在一条直线上。
E不能平衡，这两个力没有作用在同一物体上。
例5小明、小李、小马、小王四位同学放学回家，看到路边一辆大吊车正在把一台机器匀速向上吊起。小明说，这时吊车钢绳对机器的拉力肯定大于机器的重力；小李不同意，他认为机器上升时有惯性，所以钢绳对机器的拉力应该小于机器的重力；小马听了又不同意，他说钢绳的拉力应该等于机器的重力；最后小王总结道，钢绳的拉力可能大于机器的重力，也可能小于机器的重力。你认为谁的观点正确?
【指引】机器匀速运动，这是首先要明确的一点，说明机器处于平衡状态，可见机器受到的力必须是平衡的，机器受到竖直向下的重力和竖直向上的钢绳的拉力，可见两者应该是相等的。因此小马的结论是对的。
【探索】我们可能会存在一个典型的错误观念：物体向某一方向运动的话必定会有向某一方向的力。这种说法其实是亚里士多德的“有力才有运动”的典型表现。实际上，向某一方向做匀速运动不需要外力。
例6 拔河比赛的胜负决定于拉力的大小吗?请你分析拔河比赛取胜的原因。
【指引】 力的作用是相互的。当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在同一直线上。对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力，乙对甲也同时产生一样大小的拉力。可见，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。对拔河的两队进行受力分析就可以知道，只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力，就不会被拉动，因此。增大与地面的摩擦力就成了决定胜负的关键。首先．穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子。能够增大摩擦系数，使摩擦力增大；还有就是队员的体重越重，对地面的压力越大，摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时，大人很容易获胜，关键就是由于大人的体重比小孩大。另外。在拔河比赛中，胜负在很大程度上还取决于人们的技巧，如身体姿态、齐心协力等。21*cnjy*com
达标练习
1．一辆重为5×105牛的汽车。在水平公路上做匀速直线运动。它受到地面的阻力是5×104
牛，则汽车受到的牵引力是 ( )
A．5×1 05牛 B．5×104牛 C．4．5×105牛 D．5．5×105牛
2．两只鸡蛋相碰，往往只碰破一只，有关碰撞时相互力的作用说法中正确的是 ( )
A．两只鸡蛋受力一样大 B．破的那只鸡蛋受力大
C．未破的那只鸡蛋受力大 D．两只鸡蛋受力的大小无法比
3．关于平衡力．下列说法正确的是 ( )
A．物体在平衡力作用下一定保持静止状态
B．物体在平衡力作用下一定处于匀速点线运动状态
C．相互平衡的两个力一定是性质相同的力
D．平衡力一定是作用在同一物体上的两个力
4．在下列事例中，物体受到平衡力作用的是 ( )
A．正在圆轨道上转圈的过山车 B．减速进站的火车
C．腾空加速上升的火箭 D．在马路上匀速直线行驶的轿车
5．一个物体在三要素完全相同的两个力的作用下，则物体将 ( )
A．一定做匀速直线运动 B．一定静止
C．不可能做匀速直线运动 D．无法判断
6．班级里的班会活动，需要暂时移动讲台，一同学用水平推力匀速推动讲台做直线运动，则有( )
A．推力等于摩擦力 B．推力大于摩擦力
C．推力小于摩擦力 D．推力可能大于也可能小于摩擦力
7．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桌面的吸引力
8．小张同学用一水平推力推水平地面上的讲台桌，结果没有推动，其原因是 ( )
A．讲台桌受到地面的摩擦力大于水平推力
B．讲台桌惯性大
C．讲台桌的重力大于水平推力
D．讲台桌受到地面的摩擦力和水平推力是一对平衡力
9．放在水平课桌一L静止的书本，受到哪两个相互平衡的力? ( )
A．书本受到的重力和它对桌面的压力
B．书本受到的支持力和它对桌面的压力
C．书本受到的重力和桌面对它的支持力
D．书本受到的重力和课桌受到的重力
10．学校举行升旗仪式，当国旗沿旗杆匀速』：升时，属于一对平衡力的是 ( )
A．旗对绳的拉力和绳对旗的拉力
B．旗受到的重力和绳对旗的托力
C．旗受到的重力和旗对地球的吸引力
D．旗对绳的托力和旗受到的重力
11．甲、乙两组同学举行拔河比赛，某段时间里，看到绳子被甲组同学匀速地拉过去，则此过程中 ( )
A．甲组同学对绳子的拉力大于乙组同学对绳子的拉力
f3．甲组同学对绳子的拉力等于乙组同学对绳子的拉力
C．甲组同学对绳子的拉力小于乙组同学对绳予的拉力
D．上述都可能
12. 如图所示。是利用每秒闪l0次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(图中黑点表示物体)．其中可能受到平衡力作用的物体是 ( )
13．如图3-42所示，质量为3千克的小车通过滑轮、细线在所受重力为9．8牛的砝码作用下，在水平面上匀速向右运动。若使小车匀速向左运动，则需在小车上加一向左的水平拉力，其大小为 ( )
A．9．8牛 B．19．6牛 C．29．4牛 D．4．9牛
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图3—42
14．如图3-43所示的铁球，在被压缩的弹簧上面能保持静止不动的原因是( )
A．重力的作用
B. 弹簧对它的支持力
C．地面对它的支持力
D．平衡力的作用
图3- 43
15．如图3—44所示是工厂里经常使用的运送产品的传送带，上一道工序完成的工件通过传送带送到下一个工位。传送带始终在做匀速运动，工件也随之做匀速运动，则工件
（ ）
A．受到向左的摩擦力 B．受到向右的摩擦力
C．不受摩擦力 D．不受任何力
图3—44
16．(衢州中考题)小明同学在学习了运动和力的知识后有以下理解，其中正确的是
A．如果两个力的大小相等、方向相同，则这两个力的作用效果一定相同
B．推出去的铅球能继续在空中飞行，是由于铅球受到惯性力的作用
C．静止在水平课桌上的饮料瓶一定受到平衡力的作用
D．如果运动的物体不受外力作用，它将慢慢停下来
17．(衢州中考题)科技馆有一个磁悬浮地球仪，当它静止在如图3—45所示位置时，地球仪竖直方向的受力分析(不计空气浮力)正确的是 ( )
A．不受外力 B．重力与磁力平衡
C．磁力大于重力 D．只受磁力
图3—45
18．(临沂中考题)如图3—46所示，一闹钟静止在水平桌面上，则 ( )
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．闹钟受到的重力和闹钟受到的支持力是一对相互作用力
D．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对相互作用力
图3- 46
19．(台州中考题)一只蚂蚁用嘴举起一个重为0．005牛的砝码。当砝码处于静止状态时，蚂蚁对砝码的支持力 ( )
A．大于0．005牛 B．等于0．005牛
C．小于0．005牛 D．不断增加
20．(台州中考题)如图3 -47所示是小明玩手指顶杆游戏时的情景，杆没有倾倒是由于 ( )
A．手指对杆没有做功
B．杆所受重力与支持力是一对平衡力
C．指尖受挤压发生形变
D．杆与手指间力的作用是相互的

图3 47
21．(绍兴中考题)如图3 -48，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动。下列分析正确的是 ( )
A．木块没有受到小车的摩擦力
B．木块运动速度越大，惯性也越大
C．木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
D．当小车受到阻力突然停止运动时，如果木块与小车接触面光滑，木块将向右倾倒
22．如图3—49所示，在一根结实的细绳的一端拴一个小球，绳子的另一端固定在悬挂点O上。做成一个单摆。拉动小球到B处，放手后使它摆动起来，则小球在摆动过程中，下列说法正确的是 ( )
A．小球运动到最低处A时，细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
B．小球运动到最高处B时，细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
C．小球运动到最高处C时，细绳对它的拉力与它受到的重力平衡
D．在摆动过程的任一位置，小球受到的力都不平衡
23．(杭州中考题)如图3—50所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则弹簧秤A和B的示数分别为 ( )
图3—50
A．1N，0 B．0，1N
C．2N，1N D．1N，1N
24．如图3-51所示几个图中，表示物体受的力是平衡力的图是 ( )
图3—51
25．作用在一个物体上的两个力，如果 相等， 相反，并作用在 上，这两个力就相互平衡，是一对平衡力。
26．如图3—52所示，某同学用5牛的力沿水平方向推一个重为15牛的物体时，物体在水平地面上做匀速直线运动，则运动过程中物体受到的阻力是 牛。
图3-52
27．某同学用10牛的水平拉力拉动一个重为50牛的箱子，在水平地面上匀速运动，则运动过程中箱子受到的阻力大小等于 。
28．(广安中考题)小王同学在端午节时随父亲到嘉陵江上乘船游玩。当船加速行驶时，船受到 (填“平衡力”或“非平衡力”)作用；此时以 为参照物，小王是静止的。
29．(盐城中考题)小华从背后推小明，小明前进，小华后退，说明力的作用是 的。以小明为参照物，小华是 (填“运动”或“静止”)的。小华运动越来越慢是因为受到 的作用。
第3-53题
参考答案
1．B 2．A 3．D 4．D 5．C 6．A 7．C 8．D 9．C 10．B ll．B l2．D l3．B l4．D l5．C 16．C 17．B 18．A l9．B 20．B 21．A 22．D 23．D 24．D 25．大小 方向 同一直线 26．5
27．10牛 28．非平衡力 船(或他的父亲) 29．相互 运动 阻力(或摩擦力)