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8.2 二力平衡
学习目标
CONTENT
02
知道什么是平衡力
01
知道什么是平衡状态
03
理解二力平衡条件
04
利用平衡条件解决简单平衡问题
牛顿第一定律:
地球上有没有不受力的物体?
生活中有没有静止或匀速直线运动的物体?
一切物体不受力时总保持静止或匀速直线运动。
知识回顾
F升
G
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,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。
力的平衡
静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
平衡状态的实质——物体的运动状态不发生改变。
G
G
F支
f
F拉
如果一个物体在两个力的作用下处于平衡状态,就称作二力平衡,这两个力就是一对平衡力。
二力平衡
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能作用在一条直线上
两个力应该作用在同一物体上
探究实验:一对平衡力需要满足什么条件?
猜想
2
实验探究
实验方法:
改变物体受到的两个力的三要素,释放,若物体仍处于静止,二力平衡。
探究1
相互平衡的两个力大小相等
现象:
两个力大小相等时,木块 ;两个力大小不等时,木块 (平衡/不平衡)。
平衡
不平衡
一对平衡力大小相等吗?
探究2
相互平衡的两个力方向相反
现象:
两个力方向相反时,木块 ;两个力方向相同时,木块 (平衡/不平衡)。
平衡
不平衡
一对平衡力必须方向相反吗?
探究3
现象:
两个力作用在同一条直线上时,木块 ;两个力作用在不同直线上时,木块 (平衡/不平衡)。
相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
不平衡
平衡
一对平衡力必须作用在同一条直线上吗?
探究4
现象:
两个力作用在同一个木块上时,木块 ;两个力作用在不同木块上时,木块 (平衡/不平衡)。
相互平衡的两个力作用在同一个物体上。
平衡
不平衡
一对平衡力必须作用在同一个物体上吗?
实验反思
优点:
缺陷:
重力和支持力相互抵消,可以忽略重力对实验的影响。
受摩擦力的影响较大。
应该加装轮子,并减小接触面的粗糙程度。
实验改进
优点:
缺陷:
纸片悬空,不受摩擦力的影响。
受重力的影响较大。
应该选择轻薄的纸张。
二力平衡条件
大小相等
方向相反
作用在同一条直线上
作用在同一个物体上
思考:平衡力和相互作用力的主要区别是什么?
相互作用力 平衡力
受力物体 两个物体 同一物体
力的性质 一定相同 不一定相同
力的变化 同时产生,同时消失,同时变化 一个力变化,另一个不一定变化
共同点 两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上
相互作用力和平衡力的比较
随堂小练
1.下列选项中,构成一对平衡力的是( )
D
F
G
平衡力
运动状态不变(平衡状态)
向上匀速:
F=G
向下匀速:
F=G
静止:
F=G
二力平衡的应用
已知物体的运动状态
物体的受力情况
F
G
非平衡力
运动状态改变
二力平衡的应用
向上加速:
向下加速:
F>G
F<G
随堂小练
2.起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是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
随堂小练
3.物理书放在水平桌面上,下列属于平衡力的是( )。
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
D