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第九章 力与运动
第一节 二力平衡
牛顿第一定律: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。
静止状态或匀速直线运动状态
物体不受力时
运动状态不变
想一想:能不能反过来说,凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没有受到外力呢?
新课导入
(1)我们周围的一些物体在力的作用下总是静止的。
饮料杯处于静止状态
挂在墙上的物品处于静止状态
石堆处于静止状态
(2)生活中的一些物体在力的作用下可能做匀速运动。
在受力的情况下,物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态,这是为什么呢?
跳伞运动员匀速下降
飞机在空中匀速飞行
1、物体受到几个力作用时,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,这几个力就叫做平衡力。这个物体所处的状态就叫做平衡状态。
2、平衡状态
静止状态
匀速直线运动状态
新知学衡力和平衡状态
一
试一试:分析下列物体的受力情况
桌面上的花瓶
天花板上悬挂的吊灯
平直道路上匀速行驶的汽车
G
F
G
F
F
G
二力平衡的情况最简单。那么,物体受到两个力的作用时,要满足什么样的条件才能保持平衡呢?
【猜想】
实验:探究二力平衡的条件
【实验方法】
改变物体受到的两个力的三要素,当物体处于静止时,二力平衡。
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该作用在同一物体上
两个力的大小可能要相等
【实验器材】
轻质卡片、钩码、滑轮、细绳
二力平衡的条件
二
实验一
如图,在两边的细绳上挂质量相等的钩码。放开卡片,卡片 。
如图,在两边的细绳上挂不等重的钩码。放开卡片,卡片 。
处于平衡状态
F1
F2
滑向更重的一边
二力平衡时两个力的大小要相等。
实验二
如图,在两边的细绳上挂等重的钩码,将卡片稍向上移动,使两个拉力的方向成一定角度。放开卡片,卡片将 。
向下移动
二力平衡时两个力的方向要相反。
实验三
如图,在两边的细绳上挂等重的钩码。并将卡片扭转一个角度,使拉卡片的细绳相互平行,但不在同一直线上。放开卡片,卡片将 。
旋转
二力平衡时两个力要在一条直线上。
实验四
如图,在两边的细绳上挂等重的钩码。并将卡片均匀剪成两部分,松开手,卡片将 。
分别向两边移动
二力平衡时两个力作用在同一物体上。
【综合以上四个实验】
实验 物体在水平方向所受二力的情况 大小 方向 是否在一条直线(物体)上
一 不相等 相反 在同一条直线上
二 相等 成一定角度 不在同一条直线上
三 相等 相反 不在同一条直线上
四 相等 相反 不在同一物体上
1、二力平衡:物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。
2、二力平衡的条件: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。
①二力平衡时要求四个条件同时具备,缺一不可;
②判断二力是否平衡,既可用二力平衡条件来判断,也可根据物体是否处于平衡状态来确定。
同体:作用在同一物体上 等大:大小相等
反向:方向相反 共线:在同一直线上
简记:同体、等大、反向、共线
注
意
桌面
G
N
N
F
木块受到的力:重力G与
地面对木块的支持力N
这是一对平衡的二力
木块对地面有一个压力F、
地面对木块有一个支持力N
这是一对相互的二力
以木块为
研究对象
分别以木块、
地面为研究对象
分析地面上木块的受力情况,想一想哪些是平衡力?哪些力是相互的力?
作用在同一物体上
作用在两个物体上
平衡力
相互作用力
平衡的两个力,作用在同一物体上,
而相互的作用力作用在两个物体上。
大小相等
方向相反
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
作用在同一直线上
平衡力与相互作用力的区别
①平衡力:物体受到几个力作用时,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,这几个力就叫做平衡力。 这个物体所处的状态就叫做平衡状态。
②平衡状态:静止状态、匀速直线运动状态
③二力平衡条件: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。
二力平衡
课堂小结
1、下列图中,作用在物体上的力属于平衡力的图是( )
A
3N
3N
A
3N
3N
B
3N
3N
C
D
3N
3N
当堂测验
2、一个文具盒放在水平桌面上静止不动,下列力中属于平衡力的是( )
A、文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
B、文具盒的重力和文具盒对桌面的压力
C、文具盒的重力和桌面对文具盒的支持力
D、文具盒的重力和文具盒对地球的吸引力
C
3、用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速运动,保持弹簧测力计示数稳定,则( )
A、木块受到的拉力大于摩擦力
B、木块相对于弹簧测力计是运动的
C、木块受到的重力和水平面对木块的支持力是一对平衡力
D、在木块上放一钩码后,继续拉动木块匀速运动,弹簧测力计示数变大
C