(共44张PPT)
苏科版物理8年级下册培优精做课件8.1二力平衡第八章力与运动授课教师:Home .班级:8年级(*)班.时间:.1.物体的平衡状态
物体在几个力的作用下保持静止或做匀速直线运动
(“匀速”和“直线”,缺一不可),我们就说该物体处于平
衡状态,即物体的平衡状态包括“静止”状态和“匀速直线运
动”状态.
特别提醒
速度为零静止状态
物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态称为
平衡状态.注意,“保持”一词很关键.竖直上抛的物体,
到达最高点时有极为短暂的“静止”,但不能保持,随即就
下落,所以竖直上抛的物体在最高点的状态不能称为平
衡状态.
2.现象探究:物体处于平衡状态时的受力情况
现象 受力分析 平衡
状态
______________________________ 枝头的苹果,受到向下的重力和树 枝对它向上的拉力. 静止
现象 受力分析 平衡
状态
_____________________________ 桌面上的花瓶,受到向下的重力和 桌面对它向上的支持力. 静止
_______________________________ 拔河比赛双方僵持时,绳子受到左 右两个方向的拉力. 现象 受力分析 平衡
状态
_____________________________ 飞机在空中沿直线匀速飞行,受到 向下的重力、向上的升力、向前的 推力、向后的空气阻力. 匀速
直线
运动
_______________________________ 列车在平直轨道上匀速直线行驶, 受到向下的重力、向上的支持力、 向前的牵引力、向后的阻力. 1.用频闪灯拍摄小球的运动轨迹,每隔相等时间曝光一次所得到的照片如图所示,其中小球处于平衡状态的是( )
B
返回
2.下列各种动作中,若无其他辅助,在水平地面上无法保持平衡的是( )
B
返回
3.相互平衡的力和二力平衡
(1)相互平衡的力:物体同时受到几个力的作用,仍保
持静止或匀速直线运动状态,这时物体所受的几个力相
互平衡.例如苹果所受的重力和树枝对它的拉力相互平衡,
而对于匀速直线行驶的列车,竖直方向受到的重力和支
持力相互平衡,水平方向受到的牵引力和阻力相互平衡.
(2)二力平衡:如果物体在两个力作用下处于平衡状态,
我们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡.上述的苹果
和花瓶处于二力平衡状态,而飞机和列车受到四个力,
竖直方向和水平方向各有两个力相互平衡.
典例1 [宿迁期中] 在以下案例中,处于平衡状态的
物体是( )
D
A.匀速转动的
橡皮
B.渔民抛出且
在最高点的渔
网
C.撑竿上升的
运动员
D.推而未动的
箱子
3.如图所示,F1和F2是方向相反的两个力,下列情况下两个力能平衡的是( )
【点拨】判断二力平衡的方法有两种:①根据物体的受力情况判断: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,则这两个力平衡。注意:判断两个力是不是平衡力,首先要看这两个力是不是作用在同一个物体上,这个条件非常重要,做题时易忽略。然后再看它们是不是在同一直线上,大小相等,方向相反。如果两个力不是作用在同一个物体上,尽管这两个力在同一直线上,大小相等,方向相反,它们也不是一对平衡力。
②根据物体的运动状态来判断:若物体处于静止状态或匀速直线运动状态,则物体受到的一定是平衡力。
【答案】 B
返回
实验探究:二力平衡的条件
提出问 题 物体受到两个力的作用,满足怎样的条件才会
平衡?
猜想与 假设 这两个力需要大小相等、方向相反、作用在同
一直线上.
实验步 骤 ____________________________________________
(1)在卡片的两边分别系一根细线.
实验步 骤 (2)将两个滑轮安装在支架上.
说明:如图甲所示的实验装置与教材中相同,
为了更方便地实验,下面“实验过程”中的实验
装置,是将滑轮安装在一个实验板上.
(3)在卡片两边的线上分别挂上两个相同的钩
码,以如图乙所示的方式跨放在滑轮上.松开
手,记录观察到的现象(见实验记录表).
实验步 骤 (4)如图丙所示,左边拿掉一个钩码,记录观
察到的现象.
(5)如图丁所示,将拿掉的一个钩码重新挂
上,使卡片转过一个角度后放手,记录观察到
的现象.
实验记 录 ____________________________________________________________________________________________________
分析论 证 分析实验记录可知,只有卡片所受两个力的大
小相等、方向相反且在同一直线上时,卡片才
会处于平衡状态.
实验结 论 二力平衡的条件:两个力作用在同一个物体
上、大小相等、方向相反且在同一直线上.
实验拓展
如图所示也是一种探究“二力平衡条件”的实验装置.利用
这种装置进行实验时,只考虑小车在水平方向上所受两
个拉力、的关系,即探究当和满足什么条件时能
使小车处于平衡状态.实验过程与上面的实验基本相同.
典例2 [苏州期末] 如图所示是某科创小组的同学在
“探究二力平衡条件”时的实验情景.活动中,本组同学根
据自己的猜想设计了以下甲、乙、丙三种实验装置来完
成实验.其中为方木块,为底部带轮子的实验小车,
为一轻薄塑料片,实验中所用每一个钩码质量均为 ,
不计绳重及其绳子与滑轮之间摩擦取 .
(1)该实验中科创小组的同学们是通过调整__________
来改变拉力的大小.
钩码数量
(2)小明所在的小组发现他们使用甲实验装置探究过程,
无论只在左边还是只在右边单独悬挂一个钩码,方木块
均处于静止,而小军采用他们设计的乙实验装置来探究,
却没有这种情况,分析其原因主要是________对该实验
影响较大.
摩擦力
(3)通过大家的探究和分析,小丁和老师最后选择丙实
验装置来进行探究.当塑料片 平衡时,小丁将塑料片转过
一定角度,松手后,同学们发现塑料片______
(选填“能”或“不能”)保持松手前的状态.设计该实验步
骤的目的是探究________________________________.
不能
不在同一直线上的两个力能否平衡
(4)为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平
衡,在如图丙装置所示情况下,小丁同学下一步的操作
是__________________________.
用剪刀将塑料片剪为两部分
[解析] 为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能
平衡,在如图丙装置所示情况下,可将物体一分为二,
故小丁同学下一步的操作是用剪刀将塑料片剪为两部分.
1.根据二力平衡的条件,求力的大小和方向
物体只受到两个力且处于静止或匀速直线运动状态时,
物体受到的这两个力一定平衡.如果已知其中一个力的大
小和方向,就可以知道另一个力的大小和方向.
2.根据物体的受力情况,判断物体的运动状态
当物体只受到两个力,且满足二力平衡条件时,可以判
断该物体一定处于静止或匀速直线运动状态.
教材深挖
测力计测重力原理:二力平衡
如图所示,物体(钩码)受到重力和弹簧测力
计对物体的拉力,这两个力方向相反且在同一直线上,
当物体静止或做匀速直线运动时,弹簧测力计的读数就
等于物体所受重力的大小.
4.如图甲所示的磁性冰箱贴成为人们外出旅游的购物“新宠”,如图乙所示,一冰箱贴吸附在冰箱门上静止不动,此时与冰箱贴的重力相平衡的是( )
A.冰箱贴对冰箱门的吸引力
B.冰箱门对冰箱贴的吸引力
C.冰箱门对冰箱贴的摩擦力
D.冰箱门对冰箱贴的支持力
C
返回
5. 起重机吊起重1×104 N的货物静止时,钢丝绳对货物的拉力为________N;当钢丝绳吊着货物以1 m/s的速度匀速上升时,钢丝绳对货物的拉力为________N,判断的依据是__________________________________________
__________________________________;当钢丝绳吊着货物以2 m/s的速度匀速下降时,钢丝绳对货物的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)1×104 N。
1×104
返回
1×104
钢丝绳吊着货物匀速上升时处于平衡状态,受到
的重力和拉力是一对平衡力,大小相等
等于
6.在探究二力平衡条件的实验中,小荣设计了如图所示的实验装置。
(1)该实验选用较轻的小卡片的目的是忽略
小卡片所受________对实验的影响。
(2)小荣将系在小卡片两端的细线分别跨过左、右支架上的滑轮,在两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力的方向相反,并且通过调整____________来改变拉力的大小。
重力
钩码数量
(3)当小卡片平衡时,小荣将小卡片扭转一个角度,发现松手后小卡片不能保持平衡,而会转动到原来的方位。可见,二力要平衡,必须作用在______________。
(4)小荣用剪刀将小卡片从中间竖直剪开,松手的时候发现两半卡片都从手中被快速拉走。可见,二力要平衡,需要作用在______________。
同一直线上
同一物体上
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7.机场利用传送带传送行李,行李箱随水平传送带匀速运动且不打滑,当行李箱A、B运动到如图所示位置时,下列说法正确的是( )
A.行李箱A处于平衡状态
B.行李箱B处于平衡状态
C.行李箱A没有受到摩擦力
D.行李箱B对传送带的压力与传送带对行李箱B的支持力是平衡力
【点拨】行李箱在传送带上两个不同位置都做匀速运动,行李箱A在传送带转弯处,行李箱A运动的方向在变化,受非平衡力作用,处于非平衡状态,所以行李箱还受到静摩擦力,故AC错误;行李箱B在水平传送带上做匀速直线运动,行李箱B处于平衡状态,行李箱B对传送带的压力与传送带对行李箱B的支持力作用在两个物体上,不是平衡力,故B正确,D错误。故选B。
返回
【答案】 B
8.载有火星探测器的着陆舱在接近火星表面时,开动反向推进器,给着陆舱合适的阻力,使着陆舱匀速靠近火星,着陆舱运动方向与火星表面成45°夹角,其示意图如图所示。
关于阻力的方向,下列选项中的四幅图中正确的是( )
【点拨】着陆舱做匀速直线运动,它受到的阻力和重力(火星上的重力)是平衡力,方向相反,重力方向竖直向下,则阻力方向竖直向上,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
返回
【答案】 C
9. 如图所示为我国载人飞船返回舱返回时的情景。返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,若这段时间内降落伞和返回舱受到的重力分别为G1和G2,降落伞对返回舱的拉力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关系式正确的是( )
A.f+F=G1+G2 B.f+F=G2
C.F=G1+G2+f D.F=G2+f
返回
【点拨】返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落,返回舱此过程中受到三个力的作用:降落伞对返回舱竖直向上的拉力F,空气对返回舱竖直向上的阻力f,返回舱受到竖直向下的重力G2,返回舱受力平衡,则f+F=G2,故选B。
【答案】 B
10.如图所示,用6 N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右做匀速直线运动,物体B相对于地面静止不动,弹簧测力计示数为2 N,则B所受摩擦力的大小为________N,方向为____________(填“水平向左”或“水平向右”)。
2
水平向右
返回
【点拨】由题意知,B处于平衡状态,水平方向受到的弹簧测力计水平向左的拉力和A对B水平向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力fAB=F示=2 N。
11.如图所示,木块A和B叠放在水平地面上,在大小为10 N的水平拉力F作用下,A和B一起向右做匀速直线运动。地面对木块B的摩擦力为________N,方向是____________,木块A________
(填“受”或“不受”)摩擦力。
10
水平向左
受
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【点拨】将两木块看成一个整体,这个整体在水平方向上受到水平拉力和地面摩擦力作用,处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以地面对B的摩擦力f=F=10 N,方向与水平拉力F的方向相反,即水平向左。拉力作用在木块A上,A做匀速直线运动,处于平衡状态,A所受拉力与B对A的摩擦力大小相等,故A受摩擦力。
12. 王老师乘坐电梯上楼,他随电梯运动的速度与时间的关系图像如图所示,在第4 s时,他处于________状态;在第11 s时,电梯地板对王老师的支持力与王老师的重力是一对________力。(均填“平衡”或“非平衡”)
平衡
平衡
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13.魔术是巧妙综合视觉传达、心理学、化学、数学、光学、形体学及表演学等不同领域的高智慧的表演艺术,如图所示为魔术“人体悬浮”。请判断该魔术中人体________(填“受到”或“不受到”)向上的力;请提出“人体悬浮”平衡的原因猜想:__________
____________________________________
___________________________。
受到
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魔术中的
人体要受到一个向上的力来与重力平衡,
使其保持平衡状态(合理即可)