第5节《二力平衡的条件》重点归纳与精析提升

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　　第5节《二力平衡的条件》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．二力平衡
一个物体在　　　个力的作用下，如果保持　　　　运动状态或　　　　　状态，我们就说这两个力互相平衡。
2．二力平衡的条件
作用在一个物体上的两个力，如果　　　　　　，方向　　，并且作用在　　　直线上，这两个力是一对平衡力。也可概括成“同物、同线、等大、反向”八个字。
【知识广场】
为什么走钢丝要摆动双臂
走钢丝是我国具有悠久历史的杂技表演之一，看过表演的人都会赞叹表演者的精湛技艺。
杂技演员踩在细细的钢丝上，可谓毫无“立足之地”，但他们却能在钢丝上如履平地，灵活地表演出各种惊险和优美的动作，不时赢得观众们的阵阵掌声。杂技演员走钢丝时，为什么不会摔下来呢？我们知道，不管什么物体，如果要保持平衡，物体的重力作用线(通过重心的竖直线)必须通过支撑面(物体与起支持作用的物体的接触面)，如果重力作用线不通过支撑面，物体就要倒下。
根据物体平衡的条件，这就要走钢丝的演员始终使自己身体的重力作用线通过支撑面——钢丝。由于钢丝很细，对人的支撑面极小，一般人很难让身体的重力作用线恰好落在钢丝上，因此随时会倒。杂技演员走钢丝时，会伸开双臂，左右摆动，这样是为了调节身体的重心，将身体的重力作用线调整到钢丝上，使身体保持平衡。平时，我们也有这样的体验：当身体晃动即将倒下时，我们会立即摆动双臂使身体重新站稳。这时，我们也是靠摆动双臂来调节身体平衡的。
有的杂技演员在表演走钢丝时，手里还拿着一根长长的竹竿，或者是雨伞等其他东西。你可千万别以为这些东西是表演者多余的负担，恰恰相反，这些是表演者平衡身体的工具，它们起到了延长手臂的作用。
【精选例析】
【例1】一只杯子静止放在水平桌面上，下列有关说法正确的是 (　　)
A. 桌面对杯子的支持力大于杯子受到的重力
B. 杯子受到的支持力与杯子受到的重力是一对平衡力
C. 杯子受到的支持力与杯子对桌面的压力是一对平衡力
D. 杯子对桌面的压力与杯子受到的重力是一对平衡力
　桌面对杯子的支持力与杯子受到的重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；杯子受到的支持力与杯子对桌面的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力；杯子对桌面的压力与杯子受到的重力作用在不同的物体上，且方向相同，不是一对平衡力。
【例2】空中匀速直线下降的两只降落伞，其总质量相等。甲的速度是3米/秒，乙的速度是5米/秒，所受阻力F甲和F乙之比是（ ）
A. 3∶5 　　　　　 B. 2∶5　　　　　　C. 5∶3 　　　　　D. 1∶1
【解析】　甲和乙的质量相等，根据G＝mg，所以G甲＝G乙；两者均匀速下降，所以两者所受的阻力分别和它们的重力是一对平衡力，即阻力与重力的关系为：F甲＝G甲，F乙＝G乙，所以F甲∶F乙＝1∶1。　
【重点归纳】
1．力与运动状态的关系
力 运动状态
物体不受外力的作用 匀速直线运动状态或静止状态
物体受平衡力的作用 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
2. 区别两个力是一对平衡力还是一对相互作用力，关键在于这两个力是否作用在同物体上。
【巩固提升】
1．一个重500牛的物体，当受到500牛竖直向上的拉力时(不计空气阻力)，该物体（ ）
A. 一定处于静止状态
B. 一定处于匀速上升状态
C. 一定处于匀速下降状态
D. 以上三种状态都有可能
2．一个物体受到两个力的作用，且这两个力的三要素完全相同，则这两个力(　　)
A．一定是平衡力 B．可能是平衡力 C．一定不是平衡力 D．都有可能
3．下列图中所画的两个力彼此平衡的是（ ）
4．如图是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(图中的黑点表示物体)。其中可能受到平衡力作用的物体是（ ）
5．一个西瓜静止放置在水平桌面上，下列有关该西瓜受力情况的描述中，属于一对平衡力的是（ ）
A. 西瓜的重力与西瓜对桌面的压力
B. 西瓜的重力与桌面对西瓜的支持力
C. 西瓜的重力与西瓜对地球的吸引力
D. 西瓜对桌面的压力与桌面对西瓜的支持力
6．如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中（ ）
A. 悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
B. 匀速上升时，细线对重物的拉力等于重物所受的重力
C. 水平匀速飞行时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力
D. 水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向
7．“天舟一号”与“天宫二号”于2017年4月22日完成对接，并于4月27日完成首次推进剂在轨补加试验，标志着“天舟一号”飞行任务取得圆满成功。下列相关说法正确的是（ ）
A. 完成对接后，以“天宫二号”为参照物，“天舟一号”是运动的
B. “天宫二号”在绕地球匀速飞行时，受到非平衡力的作用
C. 在“天舟一号”给“天宫二号”补加推进剂后，“天宫二号”惯性不变
D. “天宫二号”上物体有失重现象，是由于物体的质量减小
8．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1牛，则弹簧测力计甲和乙的示数分别为（ ）
A. 1牛、0 　　　 B. 0、1牛　　　　C. 1牛、1牛 　　　D. 1牛、2牛
9．质量相同的M、N两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动，它们运动的s t图像分别如图甲、乙所示，则（ ）
A. 两件货物都做匀速直线运动
B. 前6秒货物M的速度小于货物N的速度
C. 吊车钢索对货物M的拉力大于货物M的重力
D. 货物N在整个运动过程中受到一对平衡力作用
10．起重机吊着4吨的货物，当货物静止时，它受到的重力是________牛，受到的拉力是________牛；当货物匀速上升时，它受到的拉力________(填“不等于”或“等于”，下同)它的重力；当货物匀速下降时，它受到的拉力________它的重力。
11．为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置(如图)。
(1)摆锤到达最高点B时，是否处于平衡状态？ 　　。
(2)小明发现摆锤从A点到O点时速度越来越大，他从照片中获得的证据是 。
12．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一定角度，松手后小卡片 (填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 　　　　　　　　　
　　 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示情况下，小华下一步的操作是 。
(4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 　　　 。
A. 小卡片容易扭转
B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D. 减小了摩擦力对实验结果的影响
第5节《二力平衡的条件》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．两个力　　匀速直线运动状态　　静止状态
2． 两个力，大小相等，方向相反，并同一条直线上
【精选例析】
【例1】　B
【例2】D
【巩固提升】
1． (D)　　　　2． (Ｃ)　　　3． (C)　　　4． (D)　　　5． (Ｂ)
6． (B)　　　7． (B)　　　　8． (Ｃ)
9． (B)
【解析】　甲中路程和时间成正比，说明货物M做匀速直线运动；乙中路程和时间的比值变小，说明货物N不做匀速直线运动，故A错误；前6秒内，sM＝0.4米，sN＝0.6米，根据v＝可知，货物M运动的速度小于货物N运动的速度，故B正确；货物M做匀速直线运动，受到的重力和钢索对它的拉力是一对平衡力，大小相等，故C错误；货物N不做匀速直线运动，所以所受重力和钢索对它的拉力不是一对平衡力，故D错误。
10．3.92×104　3.92×104　等于　等于
11．(1)否。　　　　(2)摆锤相邻位置间的间隔越来越大。
【解析】　(1)在B点时，小球虽然静止，但受到拉力和重力作用，这一对力不在同一直线上，因此不是一对平衡力。(2)在相同时间内通过的路程越大，速度越大。
12．　　　(1)相反，钩码个数
(2)不能(填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)把小卡片剪成两半。　　　　(4) Ｄ。
【解析】　(1)由图甲可知，根据二力平衡的条件，作用在小卡片上的两个拉力方向相反，且能通过调整钩码个数来改变拉力的大小。(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一定角度，由二力平衡的条件可知，松手后小卡片不能平衡，因为这两个力不在同一条直线上，故设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，要满足其他三个条件，只改变一个物体这个条件，下一步的操作就是把小卡片剪成两半就可以了。(4)由图乙可知，木块与桌面有相对运动或相对运动趋势时，摩擦力会影响实验结果，故选Ｄ。
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