第八章-力与运动二力平衡-学案 有答案
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第八章 力与运动 二力平衡
学习目标：
1．通过观察和分析，知道什么是二力平衡状态．
2．理解二力平衡的条件，并会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题．
教材导读：
一、二力平衡的概念
1．观察与思考
请你在认真观察教材中图9-1的基础上思考下面的问题：图中的物体各处于怎样的状态？它们分别受到哪些力的作用？仿照示例填写下表．
2．二力平衡条件
请你认真阅读教材P62最后一个自然段的内容，完成下列填空．
物体在几个力的作用下保持______或________，我们就说该物体处于________状态．当物体在两个力的作用下处于________状态时，我们就说这两个力相互________，简称________．
二力平衡的条件
1．探究二力平衡的条件
(1)猜一猜
我们已经知道力的作用效果与力的三要素有关，那么两个力的三要素满足了怎样的关系时，这两个力才能平衡呢？你的猜想是________________________________________．
(2)设计与进行实验
小明所在的实验小组按教材P63“做一做”中介绍的方法和如教材中图9-2所示的装置进行了如下实验，请你帮他们完成实验中的相关填空．
①如图甲所示，将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂钩码，使两个拉力的方向相反，作用在同一条直线上，当两个拉力大小相等时，小卡片处于静止状态；当两个拉力不等时，小卡片由静止变为运动．表明两个力要平衡，大小必须_________．
②如图乙所示，用手向右拉住小卡片，把两根细线都挂到左支架的滑轮上，此时两个拉力的大小相等，作用在同一条直线上，方向不相反，一松手小卡片将做加速运动．与①相比较可知：两个力要平衡，方向必须________．
③如图丙所示，用手使小卡片旋转一定角度后再用手捏住，此时两个拉力的大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，一松手小卡片会发生转动，与①相比较可知：两个力要平衡，必须作用在________上．
④在小卡片处于平衡状态时，用剪刀将小卡片一剪两半，钩码和半张卡片会向两侧掉下去．表明两个力要平衡，必须作用在________物体上．
说明：在上述实验中，小卡片受到两边线的拉力和自身重力的作用，实质是在三力作用下平衡，但由于重力比拉力小得多，所以重力可忽略不计．
2．二力平衡的条件
请你根据上述实验结果，并阅读教材P63最后一个自然段的内容，自行总结出二力平衡的条件．
二力平衡的条件：当作用在________物体上的两个力大小________、方向________，且作用在________上时，两个力才能平衡．
三、二力平衡的应用
请你认真阅读教材P64“生活·物理·社会”中的内容，并完成下列填空．
阿迪力在钢丝上行走时，他受到的________力和________力是一对平衡力，这两个力的大小________、方向________，且作用在________直线上．
例题精讲：
例l 下列运动的物体中，受力平衡的是 ( )
A．自由下落的苹果 B．加速上升的火箭
C．沿斜面匀速下滑的木块 D．减速行驶的机车
提示：根据二力平衡的概念，物体处于静止状态或匀速直线运动状态时所受的力叫平衡力．A、B、D选项中运动的物体都不是处于静止状态或匀速直线运动状态，受力不平衡．C选项中的木块处于匀速直线运动状态，受力平衡．
解答：C
点评：解答此题的关键是正确理解二力平衡的概念，物体处于平衡状态时，受到的力相互平衡．
例2 如图所示，能使物体处于静止状态的一对力是 ( )
提示：B选项中F1与F2没有作用在同一物体上，不是平衡力；C选项中F1与F2的方向不在同一条直线上，不是平衡力；D选项中F1与F2大小不等，不是平衡力；只有A选项中的两个力满足二力平衡的条件．
解答：A
点评：二力平衡时，这两个力“同体、等大、反向、共线”，四者缺一不可，逐一进行分析即可得出答案．
例3 当猴子倒挂在树枝上静止时，下列说法中正确的是 ( )
A．树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B．猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是一对平衡力
D．猴子所受的重力和树枝所受的重力是一对平衡力
提示：二力平衡的条件是力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上，这四个条件必须同时具备，这两个力才是平衡力，判断两个力是不是平衡力，就是看是否满足二力平衡的四个条件，缺一不可．B、D选项中的两个力分别作用在两个不同的物体上，且方向相同，不属于平衡力；C选项中的两个力也分别作用在两个物体上，且大小相等、方向相反，属于一对相互作用力；只有A选项中的两个力满足二力平衡的条件，属于一对平衡力．
解答：A
点评：判断两个力是不是一对平衡力，首先要看这两个力是不是作用在同一物体上，这个条件非常重要，部分同学做题时容易忽略，能够区别平衡力与相互作用力是解此类题的关键，一对平衡力中的受力物体是同一物体，相互作用力中两个力的受力物体是相互作用的两个物体．
例4 一辆重1.5×104N的“东风日产”牌小汽车，当它以60 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为2 000 N．那么汽车受到的阻力为________N；当它停在水平路面上时，它受到的支持力为__________N．
提示：小汽车在水平路面上做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，说明小汽车在水平方向上受到的力为平衡力，阻力和牵引力大小相等，也是2 000 N．停在水平路面上时，因为静止也是一种平衡状态，所以小汽车在竖直方向上受到的力为平衡力，支持力和重力大小相等，也是1.5×104 N．
解答：2 000 1.5×104
点评：解答此类习题的基本思路是：物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，受到的力一定是平衡力，然后再利用二力平衡的条件，由已知力的大小和方向去求另一个力的大小和方向．
课堂巩固：
1．悬挂着静止不动的电灯，受到的重力是4 N，则电线对电灯的拉力是________N，方向_________．
2．用50 N的力水平向右拉一重200 N的物体，物体在水平地面上做匀速直线运动，与拉力相平衡的力是________力，其大小为________N，方向________．
3．下列物体中，受到平衡力作用的是 ( )
A．刚开始发射时的火箭 B．沿光滑斜面滚下的小球
C．竖直向上抛出的石子 D．水平公路上沿直线匀速行驶的汽车
4．如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则 ( )
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
5．小明沿水平方向用力推地面上的桌子，但没有推动．下列说法中正确的是
A．人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
B．人推桌子的力等于桌子受到的摩擦力
C．人推桌子的力和桌子的重力是一对平衡力
D．桌子对地面的压力和地面对桌子的支持力是一对平衡力
6．在抗震救灾中，空降兵乘飞机空降到灾区，跳下飞机后，人和伞在匀速下落的过程中，以下说法中正确的是 ( )
A．人和伞受到的重力等于空气阻力 B．人和伞受到的重力大于空气阻力
C．人受到的重力大于伞对人的拉力 D．人受到的重力小于伞对人的拉力
7．如图所示是长在枝条上的苹果，请在图中画出苹果的受力示意图．
8．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明选择了如图所示的装置，把小卡片的两端细线绕过滑轮，并挂上钩码．
(1)实验中选择小卡片的目的是________（考虑／不考虑）小卡片的重力；探究两个力的大小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数．
(2)为了探究二力平衡时是否在同一条直线上，进行如下操作：________（挤压／翻转／旋转）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡．
(3)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发现两个力的大小还有较小的差距，你认为形成差距的原因是__________________．（写出一条
参考答案
1．4 竖直向上 2．滑动摩擦 50 水平向左 3．D 4．A 5．B 6．A
7．如图所示
8．(1)不考虑 (2)旋转 (3)弹簧测力计要校零（或两个滑轮的摩擦不同；或读数有误差）
教学后记：
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学习目标：
1．通过观察和分析，知道什么是二力平衡状态．
2．理解二力平衡的条件，并会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题．
教材导读：
一、二力平衡的概念
1．观察与思考
请你在认真观察教材中图9-1的基础上思考下面的问题：图中的物体各处于怎样的状态？它们分别受到哪些力的作用？仿照示例填写下表．
2．二力平衡条件
请你认真阅读教材P62最后一个自然段的内容，完成下列填空．
物体在几个力的作用下保持______或________，我们就说该物体处于________状态．当物体在两个力的作用下处于________状态时，我们就说这两个力相互________，简称________．
二力平衡的条件
1．探究二力平衡的条件
(1)猜一猜
我们已经知道力的作用效果与力的三要素有关，那么两个力的三要素满足了怎样的关系时，这两个力才能平衡呢？你的猜想是________________________________________．
(2)设计与进行实验
小明所在的实验小组按教材P63“做一做”中介绍的方法和如教材中图9-2所示的装置进行了如下实验，请你帮他们完成实验中的相关填空．
①如图甲所示，将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂钩码，使两个拉力的方向相反，作用在同一条直线上，当两个拉力大小相等时，小卡片处于静止状态；当两个拉力不等时，小卡片由静止变为运动．表明两个力要平衡，大小必须_________．
②如图乙所示，用手向右拉住小卡片，把两根细线都挂到左支架的滑轮上，此时两个拉力的大小相等，作用在同一条直线上，方向不相反，一松手小卡片将做加速运动．与①相比较可知：两个力要平衡，方向必须________．
③如图丙所示，用手使小卡片旋转一定角度后再用手捏住，此时两个拉力的大小相等，方向相反，但不在同一条直线上，一松手小卡片会发生转动，与①相比较可知：两个力要平衡，必须作用在________上．
④在小卡片处于平衡状态时，用剪刀将小卡片一剪两半，钩码和半张卡片会向两侧掉下去．表明两个力要平衡，必须作用在________物体上．
说明：在上述实验中，小卡片受到两边线的拉力和自身重力的作用，实质是在三力作用下平衡，但由于重力比拉力小得多，所以重力可忽略不计．
2．二力平衡的条件
请你根据上述实验结果，并阅读教材P63最后一个自然段的内容，自行总结出二力平衡的条件．
二力平衡的条件：当作用在________物体上的两个力大小________、方向________，且作用在________上时，两个力才能平衡．
三、二力平衡的应用
请你认真阅读教材P64“生活·物理·社会”中的内容，并完成下列填空．
阿迪力在钢丝上行走时，他受到的________力和________力是一对平衡力，这两个力的大小________、方向________，且作用在________直线上．
例题精讲：
例l 下列运动的物体中，受力平衡的是 ( )
A．自由下落的苹果 B．加速上升的火箭
C．沿斜面匀速下滑的木块 D．减速行驶的机车
提示：根据二力平衡的概念，物体处于静止状态或匀速直线运动状态时所受的力叫平衡力．A、B、D选项中运动的物体都不是处于静止状态或匀速直线运动状态，受力不平衡．C选项中的木块处于匀速直线运动状态，受力平衡．
解答：C
点评：解答此题的关键是正确理解二力平衡的概念，物体处于平衡状态时，受到的力相互平衡．
例2 如图所示，能使物体处于静止状态的一对力是 ( )
提示：B选项中F1与F2没有作用在同一物体上，不是平衡力；C选项中F1与F2的方向不在同一条直线上，不是平衡力；D选项中F1与F2大小不等，不是平衡力；只有A选项中的两个力满足二力平衡的条件．
解答：A
点评：二力平衡时，这两个力“同体、等大、反向、共线”，四者缺一不可，逐一进行分析即可得出答案．
例3 当猴子倒挂在树枝上静止时，下列说法中正确的是 ( )
A．树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B．猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是一对平衡力
D．猴子所受的重力和树枝所受的重力是一对平衡力
提示：二力平衡的条件是力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上，这四个条件必须同时具备，这两个力才是平衡力，判断两个力是不是平衡力，就是看是否满足二力平衡的四个条件，缺一不可．B、D选项中的两个力分别作用在两个不同的物体上，且方向相同，不属于平衡力；C选项中的两个力也分别作用在两个物体上，且大小相等、方向相反，属于一对相互作用力；只有A选项中的两个力满足二力平衡的条件，属于一对平衡力．
解答：A
点评：判断两个力是不是一对平衡力，首先要看这两个力是不是作用在同一物体上，这个条件非常重要，部分同学做题时容易忽略，能够区别平衡力与相互作用力是解此类题的关键，一对平衡力中的受力物体是同一物体，相互作用力中两个力的受力物体是相互作用的两个物体．
例4 一辆重1.5×104N的“东风日产”牌小汽车，当它以60 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为2 000 N．那么汽车受到的阻力为________N；当它停在水平路面上时，它受到的支持力为__________N．
提示：小汽车在水平路面上做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，说明小汽车在水平方向上受到的力为平衡力，阻力和牵引力大小相等，也是2 000 N．停在水平路面上时，因为静止也是一种平衡状态，所以小汽车在竖直方向上受到的力为平衡力，支持力和重力大小相等，也是1.5×104 N．
解答：2 000 1.5×104
点评：解答此类习题的基本思路是：物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，受到的力一定是平衡力，然后再利用二力平衡的条件，由已知力的大小和方向去求另一个力的大小和方向．
课堂巩固：
1．悬挂着静止不动的电灯，受到的重力是4 N，则电线对电灯的拉力是________N，方向_________．
2．用50 N的力水平向右拉一重200 N的物体，物体在水平地面上做匀速直线运动，与拉力相平衡的力是________力，其大小为________N，方向________．
3．下列物体中，受到平衡力作用的是 ( )
A．刚开始发射时的火箭 B．沿光滑斜面滚下的小球
C．竖直向上抛出的石子 D．水平公路上沿直线匀速行驶的汽车
4．如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则 ( )
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
5．小明沿水平方向用力推地面上的桌子，但没有推动．下列说法中正确的是
A．人推桌子的力小于桌子受到的摩擦力
B．人推桌子的力等于桌子受到的摩擦力
C．人推桌子的力和桌子的重力是一对平衡力
D．桌子对地面的压力和地面对桌子的支持力是一对平衡力
6．在抗震救灾中，空降兵乘飞机空降到灾区，跳下飞机后，人和伞在匀速下落的过程中，以下说法中正确的是 ( )
A．人和伞受到的重力等于空气阻力 B．人和伞受到的重力大于空气阻力
C．人受到的重力大于伞对人的拉力 D．人受到的重力小于伞对人的拉力
7．如图所示是长在枝条上的苹果，请在图中画出苹果的受力示意图．
8．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明选择了如图所示的装置，把小卡片的两端细线绕过滑轮，并挂上钩码．
(1)实验中选择小卡片的目的是________（考虑／不考虑）小卡片的重力；探究两个力的大小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数．
(2)为了探究二力平衡时是否在同一条直线上，进行如下操作：________（挤压／翻转／旋转）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡．
(3)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发现两个力的大小还有较小的差距，你认为形成差距的原因是__________________．（写出一条
参考答案
1．4 竖直向上 2．滑动摩擦 50 水平向左 3．D 4．A 5．B 6．A
7．如图所示
8．(1)不考虑 (2)旋转 (3)弹簧测力计要校零（或两个滑轮的摩擦不同；或读数有误差）
教学后记：
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