二力平衡(一)
建议用时:25+5分钟
1. 了解物体的平衡状态.
2. 通过探究,知道二力平衡的条件.
知识点1 平衡状态和平衡力
1. 物体的平衡状态:物体在几个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态.
2. 二力平衡:物体在两个力作用下处于平衡状态,我们就说这两个力互相平衡,简称二力平衡.
例1 (2024淮安期中)下列情景中,物体处于平衡状态的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 图甲:匀速转动的橡皮 B. 图乙:自由下落的苹果
C. 图丙:百米冲刺的同学 D. 图丁:匀速直线下降的跳伞者
例2 如图所示的是一件工艺品,就是合金制成的“马踏飞燕”立在水平木制底座上.马仅用一蹄就能稳稳地踏在飞燕上,“马踏飞燕”受到________和________是一对平衡力.
知识点2 二力平衡的条件
二力平衡的条件:当作用在物体上的两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,这两个力相互平衡,这就是二力平衡的条件,可以概括为:同体、等大、反向、共线.
例3 (2025常州期末)如图所示,下列物体中受到平衡力的是( )
A B C D
例4 (2024南通通州期末)利用如图所示装置探究二力平衡的条件,下列说法不合理的是( )
A. 实验时物体O、P的质量要尽量小
B. 小卡片转过一定角度松手可探究平衡力是否在同一直线上
C. 小卡片两侧的滑轮高度不一定要相同
D. 实验的研究对象是小卡片
1 (2024南通市直期末)小明用细绳系住重10 N的物体做匀速直线运动,不计空气阻力.第一次拉着物体匀速上升,绳对物体的拉力为________N,方向为________,拉力和重力是一对________.第二次拉着此物体匀速下降,则绳对物体的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)10 N.
2 一个物体受两个力,它们的力的三要素完全相同,则这两个力( )
A. 一定是平衡力 B. 一定不是平衡力
C. 可能是平衡力 D. 一定是相互作用力
3 下列现象中物体受到非平衡力作用的是( )
A. 放在桌面上的文具盒 B. 环绕地球匀速飞行的神舟十六号飞船
C. 停在草地上的足球 D. 匀速直线下降的“祝融号”火星探测器
4 椰子原产于亚洲东南部、印度尼西亚至太平洋群岛,是人们喜欢的热带水果之一,图中椰子受到椰子树的作用力沿哪个方向( )
A. 竖直向上 B. 沿树干斜向右上
C. 竖直向下 D. 沿树干斜向左下
(第4题) (第5题) (第6题)
5 (2024苏州期末)在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右吸在黑板上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,如图所示.此时作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反.若要证明:“两个力平衡的必要条件之一是必须作用在同一直线上”,则下列实验操作正确的是( )
A. 手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手
B. 手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手
C. 手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,松手
D. 手扶卡片,将右侧滑轮竖直向下移动至与左侧滑轮在同一水平线上,松手
6 水平平直公路上的甲、乙两辆汽车在某段时间内的路程—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B. 两物体都受非平衡力作用
C. 甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D. 两物体都受平衡力作用
7 狗拉着雪橇沿水平冰面做直线运动.先以速度v做匀速运动,雪橇受到的水平拉力为F1,后以速度2v做匀速运动,雪橇受到的水平拉力为F2,则( )
A. F22F1
8 如图所示,一个重10 N的物体在10 N竖直向上的拉力作用下做匀速直线运动.小红说:因为物体做匀速直线运动,且物体仅受重力和拉力的作用,所以重力和拉力是一对平衡力.小明说:因为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上,所以重力和拉力是一对平衡力,则两人的说法( )
A. 都正确 B. 只有小明正确
C. 只有小红正确 D. 都不正确
9 (2025扬州)如图所示,苹果静止在水平桌面上,作出苹果的受力示意图.
10 木块在水平向右的拉力F作用下做匀速直线运动,请在图中画出木块在水平方向上的受力示意图.
11 (2024南通海门期中)小明和小红探究二力平衡条件.
甲 乙
(1) 小明设计了如图甲所示的实验装置进行实验,当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,木块A仍处于静止状态,由此小明得出结论,两个力不相等也可以平衡.你认为小明的结论_______(填“正确”或“不正确”),你判断的理由是__________________.
(2) 小红用硬纸板B来替代木块A,静止时出现如图乙所示情况,为此,你觉得小红该怎么改进才能达到理想的探究效果?改进方案:___________________.
(3) 改进后,在B平衡时,用剪刀将B从中间剪断,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的一个条件是________________________.
12 如图所示,黑板A、B均竖直,A可在B前方左右移动,粉笔擦C吸在A上,向右匀速拉动A的过程中,C和A仍然保持相对静止,下列说法正确的是( )
A. C吸在A上不受摩擦力
B. C受到的摩擦力比重力大
C. C受到的摩擦力水平向右
D. C受到的摩擦力竖直向上
第2课时 二力平衡(二)
建议用时:25+5分钟
1. 知道二力平衡和相互作用的力的异同点.
2. 知道二力平衡条件的简单应用.
知识点1 平衡力与相互作用力
平衡力 相互作用力
相同点 大小相等,方向相反,作用在同一直线上
不同点 受力物体 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上
受力情况 受力物体是同一个,施力物体不是同一物体 两个物体互为施力者,互为受力者
力的变化 一个力变化(增大、减小或消失),另一个力不一定变化,此时物体失去平衡 同时产生,同时变化,同时消失
例1 (2025徐州沛县模拟)超市里,小明用水平方向的力推着购物车在水平地面上匀速运动,下列说法正确的是( )
A. 车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
B. 车对小明的力与地面对车的摩擦力是一对平衡力
C. 车所受的支持力与车对地面的压力是一对相互作用力
D. 车对小明的力与地面对小明的力是一对相互作用力
知识点2 二力平衡的条件的应用
物体在两个力作用下处于平衡状态时,可以根据其中一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向.另外,还可以根据物体的受力情况,判断物体是否处于平衡状态.
例2 (2025宿迁期中)如图所示,小明同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动.下列说法正确的是( )
A. 因为汽车静止,所以人推车的力比车推人的力小
B. 因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
C. 虽然汽车未被推动,但推力大小一定等于汽车的重力大小
D. 虽然汽车未被推动,但推力大小等于汽车所受的阻力大小
例3 (2024淮安涟水期末)如图所示的是景区里的大型秋千,某游客在秋千上越荡越高,游客荡到最高点时,处于_________(填“平衡”或“非平衡”)状态,你判断的依据是:___________________________________________.
(忽略空气阻力)
例4 “走钢丝”作为中国传统杂技项目,在我国有着悠久的历史,如图所示.在走钢丝过程中,杂技演员张开双臂是为了调节演员身体的________位置,尽量使重力作用线沿________方向通过钢丝,以保持身体平衡.
1 (2024南通通州期中)如图所示,体操运动员静止在平衡木上,下列分析正确的是( )
A. 地面对平衡木的支持力和运动员对平衡木的压力是一对相互作用力
B. 运动员对平衡木的压力和运动员受到的重力是同一个力
C. 地面对平衡木的支持力和平衡木的重力是一对平衡力
D. 平衡木对运动员的支持力和运动员的重力是一对平衡力
2 (2025西宁模拟)如图所示,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力
B. 木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力
C. 木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
D. 木块处于平衡状态
3 (2025 无锡期中)如图所示,跳伞运动员(体重为600 N)在空中匀速直线下降,如果已知人和伞所受的总重力是1 000 N,则所受阻力的大小和方向是( )
A. 阻力大小是600 N,方向是竖直向上
B. 阻力大小是1 000 N,方向是竖直向上
C. 阻力大小是600 N,方向是竖直向下
D. 阻力大小是1 000 N,方向是竖直向下
4 (2024南通通州期中)下列四幅图中,能正确表示静止的雨伞受力示意图是( )
A B C D
5 (2024南通通州期中)手执毛笔悬空静止如图甲所示,若握力增大,笔受到的摩擦力f1________(填“增大”“减小”或“不变”),方向________;蘸取墨汁后再次如图甲所示静止,笔受到的摩擦力f2________(填“>”“<”或“=”)f1;写字运笔时笔毫向右弯曲如图乙所示,此时笔毫所受摩擦力的方向________(填“向左”或“向右”).
甲 乙
6 如图甲所示,完全相同的两物块A、B叠放在水平面上,在20 N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为________N,若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2推A,使它们一起做匀速直线运动,则推力F2=________N.
甲 乙
7 如图所示,某同学顺着竖直的杆匀速下滑,他受到的滑动摩擦力为f杆;顺着比杆粗糙的绳匀速下滑,他受到的滑动摩擦力为f绳,则f绳________(填“>”“<”或“=”)f杆.若该同学沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力的方向是________.
8 (2024泰州兴化期中)如图所示,在用弹簧测力计测量物体重力的活动中.
(1) 弹簧测力计的示数实际表示物体对弹簧的拉力大小,而这个力与弹簧对物体的拉力是一对________(填“平衡力”或“相互作用力”).
(2) 物体的重力与弹簧对物体的拉力是一对________(填“平衡力”或“相互作用力”),不管是相互作用力还是平衡力大小都________,所以物体的重力大小与物体对弹簧的拉力大小相等.
9 (2025常州月考)如图所示,小明同学在用力推箱子做匀速直线运动,画出箱子在水平方向受力示意图.(作用点已给出).
10 如图所示是一款“中国智造”的新型无人售货车,它能实现无人驾驶、无人售货,给市民带来全新的购物体验.这款车装满货物时总质量为2 t,匀速直线行驶时路面对车的摩擦力为车总重的0.1倍,求:(g取10 N/kg)
(1) 车装满货物时的重力;
(2) 行驶时地面对售货车的摩擦力;
(3) 行驶时售货车受到的牵引力.
二力平衡(一)
【基础过关】
例1 D 例2 重力 支持力
例3 A 例4 A
【能力提优】
1. 10 竖直向上 平衡力 等于 2. B 3. B 4. A 5. C 6. D 7. B 8. A
9.
10.
11. (1) 不正确 木块受到摩擦力的作用
(2) 选质量更小的硬卡片 (3) 平衡力作用在同一物体上
【思维拓展】
12. D
二力平衡(二)
【基础过关】
例1 C 例2 D
例3 非平衡 受到的力不是平衡力
例4 重心 竖直向下
【能力提优】
1. D 2. D 3. B 4. C
5. 不变 竖直向上 > 向右
6. 0 20 7. = 竖直向上
8. (1) 相互作用力 (2) 平衡力 相等
9.
【思维拓展】
10. (1) 2×104 N (2) 2×103 N (3) 2×103 N