第8节 二力平衡的条件

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第8节 二力平衡的条件
联想情景导入
你见到过工地上的吊车吗？吊车在向上拉货物时，货物受到了几个力作用？如果货物匀速上升或匀速下降或吊在空中静止。货物受到的几个力有什么关系？为了弄清这些问题，让我们一起来学习二力平衡的条件。
重点知识详解
1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态。
2．二力平衡。
一个物体在两个力的作用下，如果物体保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力是平衡力。
3．二力平衡的条件：
作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上(即两力的合力为零)，则这两力相互平衡，也可概括成“同体、共线、等大、反向”八个字。
4．相互作用力和平衡力的区别。
一对相互作用力 一对平衡力
受力物体 两个力分别作用在两个物体(互为施力物体与受力物体)上 两个力共同作用在一个物体上
力的性质 相同 不一定相同
力与运动状态 两个力各有各的效果，它们与相互作用的两个物体的运动状态无关 两个力共同作用在一个物体上使物体保持平衡
力的变化 同时产生，同时增加，同时减小，同时消失 一个力变化(增大、减小、消失)，另一个力不一定变化
5．力与运动状态的关系。
力 运动状态
物体不受外力作用 匀速直线运动状态或静止状态
物体受平筏力作用 匀速直线运动状态或静止状态
物体受非平衡力的作用 运动状态发生改变
本节知识结构
概念：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或者匀速直线运动状态，则这两个力是平衡的。
这两个力就叫平衡力。
物体所处的静止或者匀速直线运动状态就叫做平衡状态。
条件：同一物体，大小相等，方向相反，同一直线。
精典例题解析
[例1]如图所示，小球放在光滑的墙角里。已知地面水平，墙面竖直，球与墙面相互接触，则下列关于小球受力情况的示意图，正确的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
[解析] 对小球来说，重力G和地面支持力FN1，的存在是没有疑问的。但因为小球与墙面之间只有相互接触而没有相互挤压，墙面的支持力FN2并不存在。对这一点，我们也可以反过来考虑。如果支持力FN2存在，那么，小球在水平方向只受到FN2的作用，那么它将沿地面向右运动起来，这与小球静止在墙角的题设不相符合。可见，FN2并不存在。我们还可以用假想的方法来证明FN2是不存在的，即我们假想墙面突然被撤去，由图我们可以想像到小球仍将静止不动，这表明小球原先只是与墙面相接触，而没有靠在墙面上。所以，小球与墙面间没有相互作用力。
[答案]B
[例2]如图所示是测定木块在水平桌面上受到的摩擦力的实验，问：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)实验时要注意些什么 为什么
(2)如果不是匀速拉木块，弹簧秤的示数还等于摩擦力的大小吗
[解析](1)要注意：一是必须沿水平方向拉；二是必须匀速拉。因为只有这样，木块水平方向受到的两个力才能看成是彼此平衡的力。此时摩擦力的大小等于拉力大小，而拉力大小可以从弹簧秤上读出，这样就测出了摩擦力的大小。
(2)若不是匀速拉木块，弹簧秤的示数不等于摩擦力大小。当加速拉时，拉力大于摩擦弹簧秤的示数会随木块的运动变化而变化。
[答案](1)一是必须沿水平方向拉；二是必须匀速拉。
(2)不等。
[例3]如图所示，电线下吊着电灯，下列属于平衡力的是 ( )
A．电线对电灯的拉力和电灯对电线的拉力
B．电线对电灯的拉力和电灯的重力
C．电灯的重力和电灯对电线的拉力
D．电灯的重力和电灯对地球的吸引力
[解析]本题考查二力平衡的条件。作用在同一个物体上的两个力，
大小相等。方向相反，在同一直线上，就是平衡力。解决这类
问题时，可以根据题意画出各个物体受力的示意图，对照条件分析。本题中电灯的重力和电线对电灯的拉力是符合条件的。
[答案]B
考点应试必备
1．下列现象中．物体一定受到非平衡力作用的是 ( )
A．直升机停留在空中
B．木块漂浮在水面上
C．汽车在公路上匀速转弯
D．火车在平直轨道上以很大的速度匀速行驶
2．下列各图中，二力平衡的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
3．放在粗糙的水平面上静止的物体，它受到的力有 ( )
A．重力、支持力 B．支持力、摩擦力
C．重力、支持力、摩擦力 D．重力、摩擦力
4．下列物体中，正在受到平衡力作用的是 ( )
A．正从地面腾空而起的火箭
B．竖直上抛后正在向上运动的石子
C．沿光滑斜面向下滚动的小球
D．在水平直路上匀速行驶的汽车
5．如图所示．用两根细绳分别系住甲、乙两个
相同的物体．让它们在竖直方向上运动．甲
物体以讪=2米／秒的速度匀速下降．此时
绳的拉力为F：；乙物体以”：一4米／秒的速
度匀速上升．绳的拉力为R．则F。与F。的
大小关系是 ( )
A．Fl=F2 B．Fl=2F2 C．2Fl=F2 D．Fl=4F2
6．如图所示，一物块被一个水平向左的力F紧压在竖直墙壁上而不动，这个物体未掉下来的原因是 ( )
A．受到地球对它的重力的作用
B．它受到力F的作用
C．它受到墙壁对它的水平向右的作用力
D．它受到墙壁对它的静摩擦力的作用
7．下列关于力的说法中，正确的是 ( )
A．物体在平衡力的作用下一定保持静止状态
B．物体只有受到力的作用，才能运动
C．作用在物体上的两个力的三要素完全相同，这两个力一定是平衡力
D．运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动
8．一个物体受到两个力的作用．如果这两个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．难以确定是否是平衡力
9．小明用一水平推力推水平地面上的箱子，结果箱子纹丝不动。下列分析正确的是
( )
A．箱子惯性太大，运动状态难以改变
B．箱子受到的重力太大，远大于推力
C．箱子受到的摩擦力大于小明的水平推力
D．箱子受到的摩擦力等于小明的水平推力
10．一辆重为6×105N的汽车。在水平公路上做匀速直线运动，它受到的地面的阻力是6×104N，则汽车受到的牵引力为 ( )
A．6×l05N B．6×l04N
C．大于6×105N D．大于6×104N
11．用电线将电灯悬挂在天花板下，灯静止不动，灯受到的平衡力是 ( )
A．电线对灯的拉力和灯受到的重力
B．灯对电线的拉力和灯受到的重力
C．灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
D．天花板对电线的拉力和电线对灯的拉力
12．水平地面上有一个箱子，小明用的作用力F1可使箱子以慢慢地匀速向前移动。小张用的作用力F2可使箱子比较快的速度匀速移动。似如箱子的运动可看作匀速直线运动，且不计空气阻力，则 ( )
A．F1>F2 B．F113．极限运动员从空中自由下落时(不计空气阻力)，假如所受重力突然完全消失，下列判断正确的是 ( )
A．运动员将在空中突然停住
B．运动员将匀速继续下落
C．运动员将往空中漂浮
D．运动员将下落一段距离后再上升
14．一个重20N的物体受到竖直向上的20N的拉力时，该物体 ( )
A．一定静止
B．一定是匀速上升
C．一定是匀速下降
D．条件不足，无法判断
15．如图所示．质量为3千克的小车通过滑轮、细线在所受重
力为9.8牛的砝码的作用下，在水平面上匀速向右运动，
若使小车匀速向左运动，则需在小车上加一向左的水平
拉力，其大小为 ( )
A．9.8牛 B．19.6牛 C．29.4牛 D．4.9牛
16．空中有一个降落伞正在匀速降落，它受到 力和 力的作用，这两个力的施力物体分别是 和 。这两个力的关系是 。
17．一个人用50N的力握住重为20N的瓶子，恰能使瓶子静止。若此人改用40N的力握瓶子，瓶子却能从手上匀速滑落，问滑落过程中，瓶子受到的摩擦力大小等于 N。
18．一个物体在两个力的作用下，如果保持 状态或者 状态．我们就说这两个力是平衡的。
19．作用在一个物体上的两个力，如果 相等， 相反，并作用在
上，则这两个力就相互平衡，是一对平衡力。
20．如图，某同学用5N的力沿水平方向推一个重为l5N
的物体时，物体在水平地面上做匀速直线运动，则运动
过程中物体受到的阻力是 N。
21．如图所示，重l0牛的物体A受到50牛的水平推力作用，被压在
竖直墙上保持静止，则墙对物体的摩擦力为 牛，方向
。当水平推力减小一定量时，物体沿墙面匀速下滑，则
此时墙对物体的摩擦力为 牛，方向 。
22．研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，做了以下三个实验：
实验一：用弹簧秤拖动木块在水平木板上运动。
实验二：用弹簧秤拖动木块在垫有棉布的水平木板上运动。
实验三：用弹簧秤拖动放有砝码的木块在水平木板上运动。
回顾课堂上的实验过程回答问题：
(1)该实验的原理是什么
(2)拖动木块应作什么运动
(3)实验一、二为什么要用同一木块 实验可得出什么结论
(4)实验一、三为什么要用同一水平木板 实验可得出什么结论
23．小王站在桌子上，把一幅字画往墙上挂，可是挂来挂去总是挂不端正。
(1)请你用所学过的科学知识替小王想个办法，让他很快地把字画挂正。
(2)爷爷向小王介绍了一种贴字画的方法：先将要贴的字画对折，再打开，将折痕竖直并在其上端按一图钉，此时字画可能会在竖直面内摆动，待字碱静止后，再拿图钉将字画的四角按住，这样字画就横平竖直地贴在墙上了。爷爷的方法应用了 ( )
A．二力平衡知识 B．运动和力的关系
C．惯性 D．力的作用是相互的原理
参考答案：
第8节 二力平衡的条件
1.C 2.D 3.A 4.D 5.A 6.D 7.D 8.B 9.D 10.B 11.A 12.C 13．B 14.D 15.B 16．重 阻 地球 空气 二力平衡
17. 20
18.静止 匀速直线运动
19.大小方向 同一直线
20.5
21. 10 竖直向上 10 竖直向上
22．(1)二力平衡的条件
(2)匀速直线运动
(3)使接触面受到的压力相等，在压力一定的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(4)接触面的粗糙程度相同，在接触面粗糙程度一定时，摩擦力的大小与压力的大小有关。
23．(1)利用重垂线，使字画的一边与重垂线平行，字画就挂正了 (2)A
二力平衡
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