二力平衡的条件
NO.1 课前检测
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教材课后练习
3
课前检测
选择题每题2分,填空题每空1分,限时15分钟,共计20分。
1.小铁球落入水中,向上激起一滴水珠。随后一颗子弹将这滴水珠击穿,如图所示,若此时所受的外力均消失,则( )
A. 水珠的上半部分静止,子弹周围的水静止
B. 水珠的上半部分静止,子弹周围的水运动
C. 水珠的上半部分运动,子弹周围的水运动
D. 水珠的上半部分运动,子弹周围的水静止
4
课前检测
2.2018年2月9日,中国最先进的隐形(在雷达中无法显示)战斗机歼-20服役,中国步入世界空军强国之列。如图是歼-20机群在训练飞行,那么( )
A.飞机过后在空中“拉出的白线”是汽化形成的
B.飞机能够隐形是因为吸收所有色光,肉眼看不见
C.机群保持图示队形行进时,各飞机间处于相对静止
D.机群突然加速前进,瞬间飞行员受到惯性作用会向前倾
5
课前检测
3.如图所示,从车箱顶的A处有一小球自由落下,结果落在地板上的B处,则此时该车箱所处的运动状态可能是( )
A.匀速向左运动
B.匀速向右运动
C.向左加速运动
D.由静止向右启动??
6
课前检测
4.大游轮向东匀速直线行驶,小金面朝游轮前进方向,在游轮上的A位置竖直向上起跳,落下时的位置在(不计空气阻力)( )
A.A位置的东侧
B.A位置的西侧
C.A位置
D.以上三种情况都有可能
7
课前检测
5.放在一辆足够长的表面光滑的平板车上的两个物体,随车一起在水平方向上做匀速直线运动,如图所示。当车突然停止时,这两个物体在车上(不考虑空气阻力)( )
A.一定不相碰
B.一定相碰
C.若两个物体质量相等,一定相碰
D.若两个物体质量不相等,一定相碰
8
课前检测
6.如图所示,一小车内有水,水中有一气泡,当小车向右匀速运动时,突然刹车,气泡将向______ 运动。
9
课前检测
7.如图所示,在水平桌面上一本静止的书上竖直放置一块橡皮,当书突然向右运动时,橡皮会________;如果书表面绝对光滑,上述现象中橡皮将会________(以上两空选填“向右倾倒”、“向左倾倒”或“保持静止”)
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课前检测
8.如图,给水平桌面上铺上粗糙不同的物体(毛巾、棉布、木板),让小车白斜面顶端从静止开始自由滑下。观察小车从同一高度滑下后,小车在________表面速度减小的最慢;伽利略对类似实验进行分析,并进一步通过________得出:如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。后来英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了揭示________关系的牛顿第一定律。
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课前检测
9.在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图.
(1)让小车从斜面的同一高度由静止滑下的目的是:________?。
(2)可以看到小车沿木板表面滑行的距离最长,是因为阻力最________?(填“大”或“小”)。
(3)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越________?。进而推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将________?。
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NO.2 平衡状态
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思考与讨论
牛顿第一定律的内容中说到:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
思考:保持静止或匀速直线运动的物体一定不受外力,对吗?请举例说明。
思考与讨论
这本书静止在桌子上,分析一下这本书受到力!
思考与讨论
这本书静止在桌子上,分析一下这本书受到力!
支持力
重力
思考与讨论
图中货物和吊灯各受到哪几个力的作用?货物和吊灯各处于怎样的运动状态?
被
匀
速
吊
起
的
货
物
静
止
的
吊
灯
思考与讨论
图中货物和吊灯各受到哪几个力的作用?货物和吊灯各处于怎样的运动状态?
被
匀
速
吊
起
的
货
物
静
止
的
吊
灯
拉力
重力
拉力
重力
思考与讨论
可见即使有力作用在物体上,物体运动状态也不一定改变,不过这些力需要符合一定的条件,今天我们就来学习二力平衡的条件。
思考一下:当两个力满足怎样的条件时,才能使物体保持静止状态呢?
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静止
F支持力
G
G
F阻
匀速运动
一、平衡状态
观察1、如图静止在桌面上的小车,如果同时受到左右两个大小相等的力,小车运动状态如何?
20
F拉
F拉
小车受到几个力的作用?
一、平衡状态
观察1、如图静止在桌面上的小车,如果同时受到左右两个大小相等的力,小车运动状态如何?
21
F拉
F拉
小车受到几个力的作用?
小车仍处于静止状态,此时小车受4个力:重力、支持力、两个拉力
一、平衡状态
观察2:用弹簧秤匀速提升重2N的木块,观察弹簧秤示数是否稳定不变 。物体受到几个力的作用?
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2N
弹簧秤示数稳定不变,物体在重力和拉力的作用下处于匀速直线运动状态
一、平衡状态
平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。
物体处于平衡状态下所受的力,称为平衡力。
你能举出生活中有哪些物体处于平衡状态吗?
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二、平衡状态的受力情况
(1)受到多个力的情况下物体处于平衡状态
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二、平衡状态的受力情况
(1)受到多个力的情况下物体处于平衡状态
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吊灯受到重力和四根吊绳的拉力,并在五个力的作用下静止吊,灯处于平衡状态。
F拉
G
二、平衡状态的受力情况
(2)生活中受到两个力的情况下物体处于平衡状态。
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F
G
①如静在桌面上的课本,它受到重力和桌面的支持力而静止
二、平衡状态的受力情况
②匀速运动的高速列车水平方向上受到机车的牵引力和来自空气与铁轨的阻力而做匀速直线运动等。
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F阻
F牵
二、平衡状态的受力情况
二力平衡: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。
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悬挂在枝条上的苹果,受到重力和枝条的拉力而静止。
重力和枝条的拉力就是一对平衡力
针对练习
1.下列运动的物体中,处于平衡状态的是( )
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.减速行驶的汽车
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NO.3 探究二力平衡条件
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一、探究实验
一个物体受到两个力的作用,这两个力应满足什么条件才能平衡,从而使物体保持静止状态或匀速直线运动状态呢?
下面探究二力平衡的条件
1.实验器材:小车、两边有定滑轮的木板、细绳、小盘、钩码。
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一、探究实验
2.实验步骤:
①在两边的小盘内放入不等重的钩码放开小车,观察小车的运动。
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一、探究实验
②在两边的小盘内放入等重的钩码,放开小车,观察小车的运动。
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一、探究实验
③在两边的小盘内放入等重的钩码,将小车转动一个角度,使两个拉力的方向并不相反,放开小车,观察小车的运动。
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一、探究实验
3.观看二力平衡条件动画并把实验结果填入表中:
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实验次数
砝码质量
拉力方向
木块状态
1
不相等
相反同一直线
2
相等
相反在同一直线
3
相等
相反不在同一直线
一、探究实验
3.观看二力平衡条件动画并把实验结果填入表中:
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实验次数
砝码质量
拉力方向
木块状态
1
不相等
相反同一直线
2
相等
相反在同一直线
3
相等
相反不在同一直线
做加速运动
静止状态
不能处于静止状态
一、探究实验
4.结论
二力平衡的条件:
研究表明作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在一条直线上,这两个力就彼此平衡。简称平衡力。
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两个力
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
作用在同一物体上
平衡力与相互作用力的异同点
相同点:①大小相等②方向相反③作用在一条直线上
不同点:平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力;相互力作用在不同物体上是相同性质的力。
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活动
阅读课本动手做一做看是否与你的判断一致
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A
B
FB
FA
(1)如图所示拉力大小保持相等 ;当按住木板的同学放开手后,观察木板是静止还是运动?
活动
(2)两位施加力的同学 ,用力使得木板再次静止观察 :两个力的方向与前次实验有何不同?
40
A
B
FB
木板再次静止时两个力仍然是大小相等方向相反不同的是两个力此时作用在同一条直线上。
练一练
下图中,二力平衡的是( )
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5牛
5牛
3牛
3牛
A
B
2牛
2牛
C
D
二、二力平衡的应用
(1)已知物体受平衡力作用,可以判断物体的运动状态保持不变。
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F=5N
F=5N
地面上静止的课本水平方向受平衡力作用则课本仍然保持原来的静止状态。
二、二力平衡的应用
(2)已知物体保持静止或匀速直线运动状态,可以断定物体一定受到平衡力的作用。
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为什么可以用弹簧测力计测重力?
物体静止时弹簧的拉力和重力是一对平衡力:G = F拉
典例分析
将文具盒放在水平桌面上,下列几对力中,属于平衡力的是 ( )
A.文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力
B.文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力
C.文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力
D.文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力
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解析
A、文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力,这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,且两个力同时作用于同一个物体,所以这两个力是一对平衡力。A选项符合要求;
B、文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力,这是一对相互作用力,B选项不符合要求;
C、文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力大小不可能相等,C选项不符合要求;
D、文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力,这两个力作用在两个物体上,且方向相同,它们不是平衡力,D选项不符合要求。
故选A
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教材课后练习
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巩固提升
1.自重400 N的桌子放在水平地面上,现用120 N的力推它,没有推动,则摩擦力为( )
A.100 N B.120 N C.520 N D.0
2.如图所示是从人们向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景,下列情况中,实心球受到平衡力作用的是 ( )
A.实心球在空中上升
B.实心球从空中下落
C.实心球在地上越滚越慢
D.实心球停在地上
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巩固提升
3.爬杆是一项有益的体育运动,重500N的王力同学匀速向上爬时,杆对手的摩擦力大小为_________,方向_________。为防止摩擦力太小而滑下,可以采取的措施是____________________________________。
4.在探究摩擦力与什么因素有关的实验中,用弹簧测力计拉动木块时,必须让木块在水平面上做__________________运动,通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小;
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课堂总结
1.平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。
2.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。
3.二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
4.二力平衡的应用
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NO.4 课堂练习
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课堂练习
1.下图中,二力能平衡的是( )
课堂练习
2.足球放在桌子上,而桌子立于地球表面,下列哪两个力是一对平衡力?( )
A.足球对桌子的压力与桌子对足球的支持力
B.桌子对地球的压力与地球对桌子的支持力
C.足球受到的重力与桌子对足球的支持力
D.桌子受到的重力与地球对桌子的支持力
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课堂练习
3.如图,汽车在平直的公路上作匀速直线运动,则下列哪两个力彼此平衡?( )
A.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力
B.汽车所受的重力和汽车对地面的压力
C.汽车所受的重力和汽车的牵引力
D.汽车所受摩擦力和汽车对地面压力
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课堂练习
4.物体所受的摩擦力的大小与________和接触面的_________有关,一个重90N的铁块放在水平桌面上,小红用30N的水平拉力使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于______N,方向向_____,如果拉力变大,摩擦力_______(填“变大”、“不变”或“变小”)。
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课堂练习
5.体育课上有爬绳和爬杆两种运动,某同学先后以相同的姿势顺着绳或杆匀速向上爬( )
A. 爬绳时受到的摩擦力较大,因为绳子粗糙?????????????
B. 爬杆时受到的摩擦力较大,因为爬杆时手握杆的力要大些?????????????
C. 爬绳和爬杆时,受到的摩擦力一样大????????????
D. 爬绳和爬杆时速度不一样,则速度大的摩擦力大?
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课堂练习
6.公园里小朋友在玩游戏,起初她紧紧环绕杆子悬空静止着,随着慢慢松开手开始沿杆下滑,小金将其简化为模型来研究,如图甲,若F随时间变化的规律如图乙所示,一开始F减少小朋友还是静止的,有关小朋友在0~t1时间段所受摩擦力的说法正确的是( )
A.一直减小,到t1时为零
B.一直减小,到t1时不为零
C.先不变后减小,到t1时为零
D.先不变后减小,到t1时不为零
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课堂练习
7.小明经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示,在某次比赛中,小明向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示,但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示,若将之补充完整,应是图中的( )
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课堂练习
8.如图所示公共自行车绿色标志由人、自行车和道路三个元素组成,寓意绿色出行。关于人在水平路面上 骑车时。以下说法正确的是( )
A.人受到的重力和人对自行车的压力是相互作用力
B.人受到的重力与自行车对人的支持力是一对平衡力
C.自行车受到路面的支持力和自行车的重力是相互作用力
D.人和自行车都受到路面的摩擦力
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课堂练习
9.人站在匀速上升的电梯中,下列几对力是平衡力的是( ).
A. 人的重力与电梯对人的支持力????????????
B. 人对电梯的压力与电梯对人的支持力????????????
C. 电梯的重力与电梯对人的支持力????????????
D. 电梯的重力与地球对电梯的吸引力?????????
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课堂练习
10.如图所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图甲、乙所示。
①由图象可知当t=1s时,物体处于______状态;t=5s时,物体受到的摩擦力为______N。
②当t=3s时,物体处于______状态,物体受到的摩擦力为______N。
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