(共24张PPT)
第九章 力与运动
§ 9.1 二力平衡
为什么弹簧测力计可以测出物体所受的重力?
下列物体有没有受到力的作用?他们分别受到哪些力?
静止的吊灯
静止的易拉罐
匀速直线运动的车
G
F
G
F支
G
F支
F牵
f
这些物体各处于什么状态?
静止的吊灯
G
F
静止的易拉罐
G
F支
匀速直线运动的车
G
F支
F牵
f
物体在几个力的作用下保持静止或匀速直线运动,我们就说该物体处于平衡状态。
平衡状态和平衡力
下列物体在运动过程中处于平衡状态的是( )
A 空中自由下落的苹果
B 竖直向上抛出的石子
C 沿光滑斜面向下滚动的小球
D 匀速直线下降的跳伞运动员
E 减速进站的火车
F 正在圆形轨道上匀速运动的过山车
D
匀速直线运动
速度大小不变
运动方向不变
静止的吊灯
G
F
匀速直线运动的车
G
F支
F牵
f
静止的易拉罐
G
F支
平衡状态和平衡力
如果物体在两个力的作用下处于平衡状态,我们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。
探究二力平衡的条件
猜想与假设
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
匀速直线运动的车
G
F支
F牵
F阻
探究二力平衡的条件
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
猜想与假设
使用控制变量法
平衡状态选择静止状态
由于卡片的重力远小于钩码对卡片的拉力,卡片重量忽略不计。
探究二力平衡的条件
实验步骤
如图所示,将系于卡片两个对角的线分别跨过支架上的滑轮。
1、在线的两端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在同一条直线上。改变钩码的个数,什么情况下卡片才能平衡
实验现象:在线的两端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在同一条直线上。当线两端的钩码数不相同时,卡片 ;当线两端的钩码数相同时,卡片 ,即两个力大小 时,卡片 。
结论:当两个力方向相反且作用在同一直线上,两个力大小相等时,物体处于平衡状态。
不静止
静止
相等
平衡
探究二力平衡的条件
实验步骤
如图所示,将系于卡片两个对角的线分别跨过支架上的滑轮。
2、在线的两端分别挂上相同个数钩码,将处于静止状态的卡片转过一个角度,使他受到的两个拉力不在同一条直线上。松手时,卡片是否保持平衡
实验现象:在线的两端分别挂上相同个数钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,但不在同一条直线上。当松开手时,卡片 ;说明当两个力在 上,卡片 。
结论:当两个力大小相等且方向相反,两个力作用在同一条直线上时,物体处于平衡状态。
不静止
同一直线
静止
探究二力平衡的条件
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
猜想与假设
在卡片平衡时,如果将卡片沿对角线剪开,卡片还能静止吗?
二力平衡的条件
结论:当两个力作用在同一物体上大小相等、方向相反且作用在同一条直线上时,物体处于平衡状态。
实验现象:在线的两端分别挂上相同个数钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在同一条直线上。当将卡片沿对角线剪开,卡片不静止,说明这两个力还需要作用于 。
同一物体
探究二力平衡的条件
二力平衡的条件:当作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反且在同一直线上,这两个力平衡。
二力平衡的条件
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
作用于同一物体
口诀:同体、等大、反向、共线。
静止的易拉罐
G
F支
为什么弹簧测力计可以测出物体所受的重力?
G
F
二力平衡
F=G
二力平衡的应用
在我们学过的力中,有哪些都运用到了二力平衡?
重力
在使用弹簧测力计测量重力时,需要保持物体静止
摩擦力
在使用弹簧测力计测量摩擦力时,需要时物体做匀速直线运动。
生活·物理·社会
“高空王子”走钢丝
2002年,新疆维吾尔族杂技演员阿迪力,从4月17日起,在北京平谷金海湖畔的高空钢丝上连续生活了25天,其间在钢丝上行走了123h.这两项都打破了吉尼斯世界纪录,被誉为“高空王子”.阿迪力在钢丝上行走时,总是不断地调整自己的重心,尽量使重力作用线竖直向下通过钢丝.只有这样,他才能在重力和支持力的作用下处于平衡状态。
二力平衡课堂小结
1.物体的平衡状态包括: 和
静止
匀速直线运动
2.物体在两个力的作用下处于平衡状态,称为
二力平衡
3.二力平衡的条件:
作用在同一个物体, 大小相等, 方向相反, 作用在同一直线上
习题
C
一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动,下列关于该汽车的说法正确的是( )
A.运动状态不变,受力平衡
B.运动状态改变,受力平衡
C.运动状态不变,受力不平衡
D.运动状态改变,受力不平衡
D
某工人用100N的水平力推一放在水平地面上的木箱没有推动,则木箱受到的摩擦力为 N;改用150N的力推也没有推动,木箱受到的摩擦力为 N;改用230N的力推木箱,木箱做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力为 N。
100
150
230
起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是( )
A.12000N B.6000N
C.3000N D.无法判断
B
静止的易拉罐
F压
F支
如图所示的支持力和压力是一对相互平衡的力吗?
二力平衡与相互作用力的比较
二力平衡 相互作用力
实例
相同点 大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上
不同点 作用在同一物体上 作用在两个物体上
互相独立 同时存在
G
F
F’
F
习题
2022 年2月8日,在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上,中国选手谷爱凌获得金牌。如图所示,当她静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是相互作用力
C.谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力
A
小阳观看中央电视台体育频道的围棋讲座时发现,棋子在坚直放置的棋盘上不会掉下来,如图所示,原来棋盘和棋子是用磁性材料制成的,下列说法中正确的是( )
A棋子受到的重力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
B棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的支持力是一对平衡力
C棋子受到的重力与棋盘对棋子的阻力是一对平衡力
D棋子对棋盘的吸引力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
C
如图,在水平推力F的作用下,木块向下做匀速直线运动,现在逐渐增大水平推力,直到木块静止,则下列说法正确的是( )
A.木块静止时的摩擦力大于匀速运动时的摩擦力
B.在匀速下落过程中摩擦力一直小于重力
C.在逐渐增大水平推力的过程中摩擦力逐渐增大
D.在整个过程中摩擦力大小和方向一直不变
C