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3.5二力平衡的条件
【学习目标】
1.能说出在平衡力作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态。
2.说出二力平衡的条件,理解二力平衡的条件。(重点)
一、温故知新:
1、问:牛顿第一定律的内容是什么?
问:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,是否就一定不受力呢?
力是改变物体运动状态的原因,那是否物体受力它的运动状态一定会改变呢?请举例说明
二、静止和匀速直线运动
阅读P111如图3-64所示,回答问题:
4、2千克的吊灯受到几个力的作用?分别是什么力?请画出力的示意图
5、以地面为参照物,吊灯处于什么样的运动状态?
6、课桌上放置的科学书,受到哪两个力的作用?
7、如图3-65所示,被匀速吊起的货物受到几个力的作用?分别是什么力?
以上例子说明力是改变物体运动状态的原因, ( http: / / www.21cnjy.com )但物体受力,它的运动状态不一定改变。物体还是保持静止或匀速直线运动的状态,那么我们说这两个力是平衡的。这样的力就叫平衡力。
三、二力平衡的条件
8 当两个力满足什么样的条件时,才能使物体保持静止状态呢?
阅读P111活动回答问题(为了确保研 ( http: / / www.21cnjy.com )究的是两个力,我们用塑料片来研究。严格来说塑料片除了受到两侧绳子的拉力外,还受到重力。因为该重力较小,所以忽略不计。)
(1)看书本P111图3-66,在两边的绳套上挂等到重的钩码。放开塑料板,发现塑料板处于 ,
(2)、用如图3-66甲,在两边的绳套上挂 ( http: / / www.21cnjy.com )不等重的砝码,此时塑料板两侧受到的拉力大小不相等。放开塑料板后,可看到塑料板后,可看到塑料板将会向砝码 (重/轻)的一侧运动。说明要使两个力平衡,两个力的方向应该 。
(3)、用如图3-66乙的 ( http: / / www.21cnjy.com )装置,在两边的绳套上挂等重的钩码,将塑料板向下移动,放开塑料板,观察它的运动情况。待静止时,两个拉力的方向 ,同时也可以看到两个拉力在 上。
(4)、用如图3-66丙的装置,在两边 ( http: / / www.21cnjy.com )的绳套上挂等重的钩码,将塑料板旋转一个角度。使塑料板两侧绳子相互平行,此时塑料板两侧受到的拉力大小相等、方向相反,却不在一条直线上。放开塑料板,它的运动情况是 。说明要使物体平衡,这两个力的方向要在 。
9、通过实验可知:作用在一个物体上 ( http: / / www.21cnjy.com )的两个力,如果大小相等, ,那么这两个力就相互平衡。
该结论也适用于匀速直线运动。
二力平衡的应用
10、一个物体受到的重力是500牛 ( http: / / www.21cnjy.com )顿,静止在水平桌面上,桌面对物体的支持力大小是 牛顿,方向是 ,重力和支持力的施力物体分别是 和 。
11、在平直公路上匀速向东行驶的汽车重为5000牛,受到的牵引力是200牛。那么,汽车受到的阻力是 牛,方向是 。
平衡力与作用力和反作用力的区别
在力学中,力总是成对出现的,其中一个力(叫做 ( http: / / www.21cnjy.com )作用力)对应的大小相等、方向相反的力叫做反作用力。如游泳时,人双手向后划时,人给水一个向后的作用力,同时水也给人一个相等大小的向前的反作用力。
一个人站在地面上,在以下几个相关的力中,哪两个力是一对相互平衡的力?哪两个力是相互作用的力?(并画成下列几个力的示意图)
(1)人受到的重力 (2)人对地面的压力 (3)地面对人的支持力
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13、总结出一对平衡力和一对相互作用力相同点和不同点。
平衡力 作用力和反作用力
大小
方向
力的方向是否在同一直线
作用点
拓展提升:
1、一起重机吊着重为3 ( http: / / www.21cnjy.com )000N的物体静止在空中时,钢丝绳的拉力是 ;若以2m/s的速 度匀速上升时,钢丝强的拉力是 ;若以4m/s的速度匀速下降时,钢丝的拉力是 。
2、如图所示是人们向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景.下列情况中实心球受到平衡力作用的是( )
A.实心球在空中上升 B.实心球从空中下落
C.实心球在地上越滚越慢 D.实心球停在地上
3、 在图1所示各图中,属于二力平衡的是( )。
4、在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.
实验时,小明发现当向左盘 ( http: / / www.21cnjy.com )和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力______(填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象产生,请你对该实验装置提出改进意见:
5.一同学用水平力推停在水平地面上的汽车,没能推动。此时( )
A.人推车的力与车受的重力是一对平衡力
B.人推车的力与车对人的作用力是一对平衡力
C.人推车的力的大小小于地面对车的摩擦力
D.人推车的力的大小等于地面对车的摩擦力
6、如图所示的装置处于静止,细绳和弹簧 ( http: / / www.21cnjy.com )测力计的质量忽略不计,不考虑细绳与滑轮之间的摩擦,两端挂的重物各为10N,则弹簧测力计的示数和小车受到的合力分别为( )
A.10N,20N B.10N,10N
C.10N,0N D.20N,10N
本堂小结: