【新教材】教科版8.2 力的平衡 学案 及 答案

/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
1.理解平衡状态和平衡力的概念，能判断物体是否处于平衡状态，辨别物体受到的力是否为平衡力。
2.探究二力平衡的条件，掌握二力平衡时力的大小、方向、作用点的关系，并能运用二力平衡条件解决简单的力学问题。
3.知道物体在平衡力作用下保持静止状态或匀速直线运动状态，理解物体受力情况与运动状态之间的关系。
重点
1.探究二力平衡的条件，理解二力平衡条件的内容。
2.运用二力平衡条件分析物体的受力情况，解决相关实际问题。
难点
1.从实验现象和数据中归纳总结出二力平衡的条件，理解二力平衡条件中各个要素的含义。
2.区分平衡力和相互作用力，能在复杂的受力情境中准确判断物体的受力性质。
【自主学习】
1.认识合力：如图所示，两个小孩能够提起一桶水，一个成年人也能提起这桶水，两次力现象中，力的作用效果 （选填“相同”“不同”）；如果一个力产生的 与两个力
产生的 相同，这个力叫做这两个力的合力。
2.同一直线上二力合成的规律：
（1）若两个力方向相同，则合力大小等于 。合力方向是 。
（2）若两个力方向相反，则合力大小等于 。合力方向是 。
3.平衡状态：我们通常把 状态和 状态称为平衡状态。
4.平衡力： 。
5.二力平衡条件： 。
【合作探究】
【步骤】
1.在竖直板面上，如图（a）所示，将一根橡皮条的左端固定，其右端自然伸长至E点。沿水平方向拉橡皮条，使其到达位置O，记录拉力F。
2.如图（b）所示，用方向 的两个力F1和F2同时沿水平方向拉橡皮条，使其伸长到 ，记录两组钩码产生的拉力F1和F2。
3.如图（c）所示，用方向 的两个力 F3和F4同时沿水平方向拉橡皮条，使其伸长到位置O，记录两组钩码产生的拉力F3和F4。
【结论】同一直线上二力合成的规律：
（1）若两个力方向相同，则合力大小等于 。合力方向是 。
（2）若两个力方向相反，则合力大小等于 。合力方向是 。
【步骤】（1）在两盘中分别放入 的砝码（每个砝码质量相等），观察开始处于静止状态的小车什么条件下运动状态发生变化；
（2）保持两盘中砝码数量相同，观察拉力F1、F2是否在同一直线上。把小车在水平面上 ，使F1、F2不在同一直线上，观察小车什么条件下运动状态发生变化；
（3）保持两盘中砝码数量相同，把两盘挂在小车 （即：两力在同一方向），观察小车运动状态是否发生变化。
【实验证据】同学们根据设计的实验进行实验后，记录观察的结果如下：
砝码数量 F1、F2 的大小 F1、F2 的方向 F1、F2的 作用线 小车运动 状态是否改变 F1、F2 是否平衡
1 左盘 2 右盘 2
左盘 2 右盘 4
2 左盘 2 右盘 2
左盘 2 右盘 2
3 左盘 2 右盘 2
左盘 2 右盘 2
【结论】二力平衡条件是： 。
【归纳整理】
【课堂练习】
1.一个物体同时受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（　　）。
A.2N B.5N C.7N D.9N
2.关于放在桌子上静止的花瓶，下列说法正确的是（　　）
A.花瓶受到的重力和花瓶对桌面的压力是相互作用力
B.花瓶受到的重力和桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
C.桌面对花瓶的支持力和花瓶对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面对花瓶的支持力和桌子对地面的压力是相互作用力
3.如图所示，甲乙叠放在一起，静止在水平地而上，下列说法正确的是（　　）
A.甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力
B.乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对相互作用力
C.甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对相互作用力
D.甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力
4.如图所示，人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动，在该过程中，下列说法正确的是（　　）
A.木块受到的重力和绳子对木块的拉力是一对相互作用力
B.木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力是一对相互作用力
C.木块受到地面的摩擦力和绳子对木块的拉力是一对平衡力
D.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
5.以下各图是每0.1s拍摄次的小球在不同运动状态下的频闪照片，其中受到平衡力作用的是（　　）
【课后巩固】
考点1：合力
1. 关于同一直线上两个力的合成，下列说法正确的是( )
A. 两个不为零的力，其合力一定不为零
B. 两个力的合力，一定大于其中任何一个力
C. 求两个力的合力的大小，就是把两个力的大小相加
D. 不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大力的方向相同
2. 如果作用在物体上的两个力沿同一直线，下列说法错误的是( )
A. 两个力的合力可能大于其中的任何一个力
B. 两个力的合力一定小于其中的任何一个力
C. 两个力的合力不能大于这两个力的大小之和
D. 两个力的合力不能小于这两个力的大小之差
3. 如图所示，跳伞运动员和伞的总质量为80kg，受到的空气阻力是300N，则运动员和伞受到的合力是 N，方向是 。（g取10N/kg）
4. 物体受到同一直线上两个力F1和F2的作用，两个力的合力大小是20N，方向向东。已知其中力F1的大小为60N，方向向西，则力F2的大小是 N，方向 。
5. 将重为5N的足球竖直向上踢出，足球在竖直向上运动的过程中，如果受到的空气阻力大小为恒为1N，则足球受到的合力大小为 N。若足球在竖直向下运动的过程中，足球受到的合力大小为 N。
考点2：力的平衡
1. 下列物体处于平衡状态的是 。
A. 放在桌面上静止书 B. 空中自由飞行的小鸟 C. 随传送带一块匀速上升的木箱
D. 正在加速的汽车 E. 围绕地球转动的卫星 F. 匀速上升的电梯
2. 平衡力的合力为 ，物体在平衡力的作用下运动状态 （选填“改变”或“不变”），所以当物体受到平衡力的作用时，它的运动状态是 或 。
3. 物体在平衡力的作用下，则( )
A. 一定保持静止 B. 一定保持匀速直线运动
C. 保持匀速直线运动和静止状态 D. 可能静止，也可能做匀速直线运动
4. 下列物体中，受到平衡力的是（ ）
A．从手中飞出的纸飞机 B．做圆周运动的链球
C．在手中静止的瓶子 D．减速运动的车子
5. 下图中的A、B、C、D分别用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在四种不同运动状态下的照片，其中小球受到平衡力作用是( )
考点3：二力平衡的条件
1. 物体所受到的两个力彼此平衡的是( )
2. 关于平衡力，下列说法正确的是( )
A. 物体在平衡力作用下一定保持静止状态
B. 作用在物体上的两个力三要素完全相同，这两个力一定是平衡力
C. 物体受到重力和拉力的作用，这两个力方向相反，它们一定是平衡力
D. 运动的物体在平衡力作用下，一定保持匀速直线运动状态
3．如图为研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述错误的是( )
A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面
B．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车
C．调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小
D．将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置
4. 弹簧下端挂着一个质量为0.5kg的砝码，砝码静止不动时，砝码受到竖直向下的 ，它的大小是 N；砝码受到竖直向上的 ，它的大小是 N，这是因为
。（g＝10N/kg）
5. 如图所示，质量为1.2kg的吊灯处于静止状态，吊灯受到的力有 和
，它们的大小方向分别为 。
（g＝10N/kg）
1. 同一直线上的两个力F1和F2作用在同一物体上，已知F1＝20N，F2＝30N．它们的合力可能是（ ）
A. 大小为50N，方向与F1相反 B. 大小为50N，方向与F2相反
C. 大小为10N，方向与F1相同 D. 大小为10N，方向与F2相同
2. 如图所示，重3N的苹果从树上落下的过程中，同时受到重力和空气阻力作用，关于苹果所受合力的大小和方向，下列说法正确的是（ ）
A. 大于3N，方向竖直向上 B. 小于3N，方向竖直向上
C. 等于3N，方向竖直向下 D. 小于3N，方向竖直向下
3. 一个物体受到两个力的作用，且这两个力的三要素完全相同，则下列说法正确的是( )
A. 这两个力一定是一对平衡力 B. 这两个力可能是一对平衡力
C. 这两个力一定不是一对平衡力 D. 以上说法都不正确
4．在水平公路上匀速行驶的轿车，受力分析正确的是( )
A．轿车所受的牵引力与它的重力是一对平衡力
B．轿车所受的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
C．地面对它的支持力与轿车对地面的压力是一对平衡力
D．地面对它的支持力与轿车受到的摩擦力是一对平衡力
5. 用测力计两次拉着重为G的物体竖直向上运动，两次运动的s—t图像，如图所示，其对应的测力计示数分别为F1，F2，则F1和F2的关系是( )
A．F1＞F2 B．F1=F2 C．F1＜F2 D．以上三种情况都有可能
6．对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶，下列说法正确的是( )
A．桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是相互作用力
B．瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是平衡力
C．瓶子正放与倒放时，对桌面的压力是不同的
D．如果瓶子所受的力同时全部消失，它将仍留在原位保持原来的静止状态
7. 为了探究二力平衡的条件，小艾和小欣两个小组分别选用了甲、乙两套实验装置，下列说法中不正确的是（ ）
A．因为匀速直线运动不属于平衡状态，所以甲、乙两图均选择静止状态来研究二力平衡的条件
B．图甲用小车而不用木块是为了减小摩擦对实验的影响
C．为了便于得出二力平衡的条件，图乙中的硬纸片要尽量选择轻质的
D．如果把图乙中的硬纸片一剪为二，则可以进一步探究相互平衡的两个力是否作用在同一个物体上
第5题图 第6题图 第7题图
8. 某同学对下列物体进行了受力分析，其中正确的是（ ）
A. 甲图中地面上的箱子重100N，受到90N向上的拉力时，箱子所受合力为10N
B. 乙图中手里静止的瓶子所受合力为零
C. 丙甲中人推木块匀速运动，人对木块的推力与木块对地面的摩擦力彼此平衡
D. 丁图中踢出去的足球在空中飞行时，受到脚和地球施加的力
9．如图所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动水平桌面上的物体，使其作匀速直线运动，以下叙述中的两个力属于一对平衡力的是( )
A．物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力
B．物体对桌面的压力与物体所受的重力
C．弹簧测力计对物体的拉力与物体所受的重力
D．弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力
10.如图所示，小欣扫除时想把讲台推开但没推动，下列说法中错误的是( )
A. 讲台对地面的压力与地面对讲台的支持力是相互作用的力
B. 讲台没动是因为小明的推力小于讲台受到的摩擦力
C. 小明对讲台的推力与地面对讲台的阻力是一对平衡力
D. 讲台虽然受到几个力的共同作用，但讲台没动,所以讲台受到的合力为零
11.如图所示，一位同学拉着一个木箱匀速直线运动，下列说法中正确的是（ ）
A.木箱受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力
B.木箱受到的重力和支持力是一对相互作用力
C.木箱受到的支持力和木箱对地面的压力是一对相互作用力
D.木箱受到的重力和拉力是一对平衡力
第9题图 第10题图 第11题图
12.将重为4N 的足球竖直向上踢出，足球在竖直向上运动的过程中，如果受到的空气阻力大小为1N，则足球受到的合力大小为 N。合力的方向 。足球在竖直下落的过程中，它所受的合力大小是 N，合力的方向 。（空气阻力不变）
13.一人用200N的力竖直向上提起一个重250N的水桶，水桶受到的合力是 N，此时地面对水桶的支持力是 N。
14.如图所示是一对平衡力与一对相互作用力的维恩图。它们的相同点已标明在两圆相重叠的区域。请你将它们的独有特性(不同点)写在相应圆中重叠区域以外的部分内。
15.如图所示，有一条平直的轨道ABC，其中AB段表面粗糙，BC段表面光滑，一辆电动小车在A位置由静止向右运动。小车静止时受到的支持力和 是一对平衡力。小车经过B点后将作 运动（不计空气阻力）。
第14题图 第15题图
16.如图所示是同一木块先后两次在同一水平面上运动时在相等时间内连续拍摄的“频闪”照片。第二次木块从A点运动到B点的距离是 cm；由图可知，两次实验中木块的速度 ，木块所受拉力的大小 （均选填“相等”或“不相等”）。
17.如图所示，用“悬挂法”测形状不规则物体的重心位置，该实验应用到的我们学过的物理知识是： 、 。
18.如图所示，某人用力推一辆汽车而没有推动，甲同学认为这个人推车的力与车对他的力的合力为零，但乙同学认为这两个力不可能是平衡力，你认为 (填“甲”或“乙”)同学的话有道理，理由是 。
19.如图所示是一位同学用弹簧测力计测量滑动摩擦力的情景，实验过程中要求拉动木块水平匀速直线运动，请你说说这样做的目的
。
第17题图 第18题图 第19题图
20.如图所示，是某同学站在商场内的自动扶梯上，与扶梯一起以1m／s的速度匀速向上运动，请你画出该同学所受力的示意图。
21.如图所示是超强磁悬浮照片，上面是用超强永磁体制成的圆片，下面是被液氮冷却的“高温”超导体，请在图上画出圆片的受力示意图。
第20题图 第21题图
22.如图所示，是小华同学探究二力平衡条件的实验情景。
实验步骤如下：
（1）将系于小卡片（重力可忽略不计）两个对角的细线分别跨过支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片的两个拉力方向相反。
（2）保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量＿＿＿＿时，小卡片平衡，如图A所示。
（3）将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片 平衡（选填“能”或“不能”）。
（4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片（如图C所示），发现小卡片不能保持平衡．本实验采用的实验方法是： 、 。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【自主学习】
1.相同；作用效果；共同作用效果
2.（1）这两个力的大小之和；与这两个力的方向相同
（2）这两个力的大小之差；与较大力的方向相同
3.静止；匀速直线运动
4.物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡
5.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
【合作探究】
探究点一：同一直线上的二力合成
步骤 2：相同；位置 O
步骤 3：相反
结论：（1）这两个力的大小之和；与这两个力的方向相同
（2）这两个力的大小之差；与较大力的方向相同
探究点二：探究二力平衡条件
步骤（1）：相等
步骤（2）：扭转一个角度
步骤（3）：同一侧
结论：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上
【课堂练习】
1.C
2.B
3.D
4.D
5.B
【课后巩固】基础练习
考点 1：合力
1.D
2.B
3.500；竖直向下
4.80；向东
5.6；4
考点 2：力的平衡
1.ACF
2.0；不变；静止；匀速直线运动
3.D
4.C
5.C
考点 3：二力平衡的条件
1.A
2.D
3.B
4.重力；5；拉力；5；砝码静止，受到的重力和拉力是一对平衡力
5.重力；拉力；重力大小为，方向竖直向下，拉力大小为，方向竖直向上
能力提升
1.D
2.D
3.C
4.B
5.B
6.D
7.A
8.B
9.D
10.B
11.C
12.5；竖直向下；3；竖直向下
13.50；50
14.平衡力：作用在同一个物体上；相互作用力：作用在两个不同物体上
15.重力；匀速直线
16.1.60；不相等；相等
17.二力平衡条件；重力的方向总是竖直向下
18.乙；这个人推车的力与车对他的力是一对相互作用力，不是平衡力，不能求合力
19.使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小
20.过同学重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力。
21.圆片受到竖直向下的重力和竖直向上的磁悬浮力。
22.（2）相等；（3）不能；（4）控制变量法；转换法
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)