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第八章 第2节 二力平衡
不受力的物体是不存在的,那这个定律……
实际情况下,一切物体都要受力,为什么物体受力仍保持静止状态或匀速直线运动状态
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律:
物体虽然受力,但是这几个力的作用效果相互抵消,相当于不受力。我们就说这几个力平衡。
这时物体处于平衡状态。
静止状态
匀速直线运动状态
一、力的平衡
1.物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
受平衡力
平衡状态
(静止、匀速直线运动)
D
匀速直线运动的小汽车
G重力
F阻力
F支持力
F牵引力
二力平衡:
如果物体只受两个力而处于平衡状态。
G
F
静止的货物
G
F浮
匀速上浮潜水艇
实验
探究二力平衡条件
猜想:
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 ,观察物体是否能够保持静止或匀速直线运动(平衡状态)?
从力的三要素思考,两个力要具备什么条件?
实验方案:
物体受到的两个力的三要素
实验设计:你打算如何设计实验呢?
【讨论】:此实验中有哪些可以改进的地方
装置仍如上图,但在两边挂等重的钩码。放开塑料板后,塑料板将 。即塑料板 。
如图,在两边挂不等重的钩码。放开塑料板,塑料板 。即塑料板 。
滑向一边
保持静止
实验一
实验二
运动状态改变(不平衡)
保持平衡
力的大小
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
相等 相反 在同一条直线上
……
改变
不改变
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
相等 相反 在同一条直线上
……
改变
不改变
力的方向
在实验五和实验六中:
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 相反 不在同一条直线上
相等 相反 在同一条直线上
……
改变
不改变
两个力的需要在一条直线上?
思考:如果要探究作用在不同物体上的两个力(大小相等、方向相反、作用在同一条直线上)是否平衡,该如何实验?
两个力必须作用在同一个物体上
结合以上实验分析:
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
1 不相等 相反 在同一条直线上 改变
2 相等 相反 在同一条直线上 不改变
3 相等 相同 在同一条直线上 改变
4 相等 相反 不在同一条直线上 改变
作用在同一物体上的两个力
实验_____,说明两个力要等大;
实验_____,说明两个力要反向;
实验_____,说明两个力要共线;
1、2
2、3
2、4
二、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。这两个力叫平衡力。
简记:等大、反向、共线、同体。
二力平衡条件:
巩固练习
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
二力平衡的条件是什么?
同体、等大、反向、共线
B
三、二力平衡的条件的应用
A、根据运动状态判断受力情况
1、静止悬挂的电灯G=20N,电线的拉力 F=
2、静止在桌面上的茶杯,m=0.25kg,桌面的支持力 F=
3、水平匀速运动的拖车,F牵=1.5×105N, f阻=
B、根据受力情况判断运动状态
1、一辆小车受到50N的拉力和30N的阻力,车怎样运动?
2、一本书 G=3N,桌面对它的支持力 F=3N,书处于什么状态?
受平衡力
运动状态 。
F
G
向上匀速:
F=G
向下匀速:
F=G
静止:
F=G
受力分析
不改变
例题分析:
受非平衡力
运动状态 。
F
G
向上加速:
向下加速:
F>G
运动状态改变,说明 作用在物体上,并且是 力。
作用在物体上,运动状态不改变;
F<G
改变
【小结】:
平衡力
一定有力
非平衡
2.起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物,已知重物的重量是6 000 N。若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是( )。
A、12 000 N B、6 000 N
C、3 000 N D、无法判定
B
思考:起重机从1 m/s到2m/s的瞬间,钢丝绳的拉力是6000N吗?
3、 某工人用100N的水平推一放在水平地面上的木箱没有推动,则木箱受到的阻力为_______N;改用150N的力推也没有推动,木箱受到的阻力为_______N。
100
150
巩固练习
4.书放在水平桌面上,下列属于平衡力的是( )。
A.书所受的重力与书对桌面的压力
B.书对桌面的压力与桌面对书的支持力
C.书所受的重力与地面对桌子的支持力
D.书所受的重力与桌面对书的支持力
G
F
D
讨论1:请说出平衡力与相互作用力的异同点。
讨论2:请说出书所受重力的反作用力。
巩固练习
2. 二力平衡条件
静止状态
匀速直线运动状态
受力为平衡力
平衡状态
1. 平衡状态和平衡力
同体、共线、反向、等大的两个力的合力为零
小 结