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二力平衡
牛顿第一定律的内容是什么?
一切物体在没有受力作用时,总保持 或 .
复习回顾
静止状态
匀速直线运动状态
【想一想】
当物体不受力作用时,能处于静止状态,
如果物体受到力的作用时,能不能处于静止状态呢?
观察与思考一:
左图口杯处于什么状态?它受到力的作用吗?若受到,它又受到那些力的作用?这些力可能存在什么关系?
F
G
静止状态---平衡状态
当物体不受力作用时,能处于匀速直线运动状态,
如果物体受到力的作用时,能不能处于匀速直线运动状态呢?
【想一想】
观察与思考二:
右图是被匀速吊起的货物,它受到力的作用吗?若受到,又受到哪些力的作用呢?这些力也可能存在什么关系呢?
F
G
匀速直线运动状态
---平衡状态
一、平衡状态
1、静止状态
2、匀速直线运动状态
生活中处于平衡状态的物体
生活中处于平衡状态的物体
物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。
二、平衡力
二力平衡
一对平衡力
一只热气球匀速上升,其受到重力和浮力是否是一对平衡力?(不计空气阻力)
思考:如果作用在一个物体上的两个力相互平衡,这两个力需要满足什么条件呢?
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该在同一物体上
3、设计实验、验证假设:
探究:二力平衡需要哪些条件?
在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后,塑料板将 。
由此可得到:要使两个力相互平衡,两个力的大小必须 。
滑向一边
保持平衡
相等
实验一:
如图,在两边的绳套上挂等重的钩码,将塑料板稍向下移动,使两个拉力的方向
并不相反。放开塑料板,塑料板将 。待塑料板静止时,两个拉力的向 。
由此又可以得到:要使两个力相互平衡,两个力的方向必须 。
相反
相反
向上移动
实验二:
如图,在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑料板扭转一个角度,使拉塑料板的细绳相互
平行,但不在同一直线上。放开塑料板,塑料板将 。待塑料板静止后,两边的细绳 (在,不在)同一直线上。
由此可经得到:要使两个力相互平衡,两个力必须在 。
转动
在
同一直线上
实验三
4、得出结论:
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该在同一物体上
3、设计实验、验证假设:
二力平衡的条件为:
同物、同线、等大、反向
探究:二力平衡需要哪些条件?
作用在 上的两个力,如果 、 ,并且在 上,这两个力就彼此平衡。
三、二力平衡的条件
同体
等大
反向
共线
同一物体
大小相等
方向相反
同一直线上
例:下列情况,能表示二力平衡的是( )
为什么?
A
B
C
D
E
C
E
静止
匀速直线运动
二力平衡
同体共线等大反向
(不受力)
悬挂着的电灯
相等
相反,且在一直线上
一对平衡力的特点
作用在同一物体上
一个力发生变化,另一个力不一定随着变化
一对平衡力
大小
方向
受力物体
力的变化
天花板上吊一盏灯,吊线的重力忽略不计,下列各对力中属于平衡力的是( )
A、天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力
B、灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力
C、天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力
D、灯受到的重力和吊线对灯的拉力
D
例:某人用绳提着一条鱼静止不动,此时鱼受到的平衡力是 和 这一对力。
而绳子拉鱼的力和鱼拉绳子的力是
和 。
绳子的拉力
重力
作用力
反作用力
四、一对平衡力与一对相互作用力的异同
相等
相反,且在同一直线上
分别作用在两个物体上
作用在同一物体上
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小
方向
不同点 受力物体
五、运动和力的关系
不受力或
受平衡力
物体静止或做
匀速直线运动
物体受平衡力
物体受
非平衡力
静止或做匀速
直线运动
运动状态改变
不一定是二力平衡
六、二力平衡的应用
平衡力
运动状态不改变
向上匀速:
F=G
向下匀速:
F=G
静止:
F=G
1、
向左、右或斜向匀速呢?
非平衡力
运动状态改变
向上加速:
向下加速:
F>G
F<G
2、画物体的受力示意图,
并分析物体是否受到平衡力,哪一对力是二力平衡。
1)静止悬挂的电灯。
2)静止在桌面上的茶杯。
3)匀速运动的拖车。
静止悬挂的电灯
静止在桌面上的茶杯
匀速运动的拖车
电灯受的拉力F与重力G二力平衡
拖车受的支持力N与重力G二力平衡、牵引力F与阻力f二力平衡
杯子受的支持力N与重力G二力平衡?
直接用手以5m/s的速度匀速向上拉起100N的物体,所需拉力大小是_____N;如果以5m/s的速度拉着物体匀速下降,所需拉力大小是_____N;如果这个物体在匀速下降过程中受到水平方向一对平衡力的作用,则运动状态______(选填“会”或“不会”)发生改变。
100
100
不会
3、利用二力平衡的条件求另一个力
静止悬挂的电灯G=20N,电线的拉力 F=?
匀速运动的拖车,F牵=1.5×105N, f阻=?
4、根据受力情况判断运动状态
1、一辆小车受到50N的拉力和30N的阻力,车怎样运动?
2、一本书 G=3N,桌面对它的支持力 N=3N,书处于什么状态?
二、二力平衡条件
静止状态
匀速直线运动状态
受力为
平衡力
平衡状态
一、二力平衡
三、二力平衡条件的应用
作用在同一个物体上的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
放在水平桌面上的木块处于静止状态,下列各对力中是平衡力的是 ( ) A、木块的重力和木块对桌面的压力 B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力 C、木块的重力和桌面对木块的支持力 D、木块的重力和木块对地球的吸引力
C
下列四图哪些反映了二力平衡( )
乙、丙
一个重为G=2牛的木块静止在水平桌面上,求桌面对木块的支持力.
解:因为木块静止
所以支持力和重力为一对平衡力
因为G=2N、方向竖直向下
所以N=2牛、方向
竖直向上
哪个拉力大?
静止
V=5米/秒
V=1米/秒
匀速
匀速
G
G
G
如图,一木块做匀速直线运动,第一次速度小,第二次速度大,比较二次的拉力大小.
两次拉力相等
下列关于二力平衡的说法中,正确的是( )
A、一个物体受到两个力的作用,若处于匀速直线运动状态,这两个力一定平衡
B、做匀速直线运动的物体,一定是受到平衡力作用的缘故
C、如果一个物体受到一对平衡力的作用,那么这个物体一定处于静止状态
D、一个物体受到一对平衡力的作用,如果其中一个力消失,则另一个力也随之消失
A
C
下列各物体中,受力不平衡的物体是( )
A
茶杯重2 N,放在水平面上静止不动,茶杯受到桌面的支持力的大小是 ,方向 向上。
2 N
竖直
B
跳伞运动员及携带物品总重力为800牛,从高空竖直下落过程中,开始阶段速度越来越大,则此时他所受空气阻力 (填“>”、“<”或“=”,下同)800牛;后来匀速下落,匀速下落时所受的空气阻力 800牛。
<
=
在平直公路上匀速行使的汽车受到几对平衡力的作用?为什么说它们是互相平衡的?在乙图上画出汽车受力的示意图。
起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是 ( )
A、12000N B、6000N C、3000N D、无法判定
B
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v1 =2米/秒的速度匀速 下降,此时绳的拉力为F1;物 体乙以v2 =4米/秒的速度匀速上升,绳的拉力为F2,则F1与F2的大小关系是( )
A
如图所示,是工厂里经常使用的生产流水线示意图,工人坐在流水线旁,上一道工序完成的工件通过流水线送到下一道工序的工人面前。流水线始终在匀速移动。工件在流水线上匀速移动时,在水平方向( )
B
补充
1、同一直线上两个力的合成
同向:两力相加 方向不变
反向:两力相减 方向同大
补充
2、多力平衡
F1
F2
F3
F1 = F2 + F3