专题四 平衡力的判断
“平衡力”是初中物理重要的知识点;“平衡力的判断”及“平衡力和相互作用力的辨析”是中考物理必考的基础能力点。“一对平衡力”和“一对相互作用力”是初中物理力学内容中最易混淆的知识点,深刻理解这两者的含义和区别,知其然更要知其所以然,才能彻底解决这个易混淆的问题。
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“平衡力”中“平衡”的意思是力相互抵消,合力为零;平衡的结果为不改变运动状态,不改变就是“静止状态”或“匀速直线运动状态”;二力平衡的特征是:同体、等大、反向、共线。故判断平衡力可用运动状态是否改变和物体的受力特点是否符合平衡力的条件这两种方法入手。
“平衡力”和“相互作用力”对比:
分类
平衡力
相互作用力
相同点
两个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上
不同点
①作用在同一个物体上的力,使物体保持平衡状态
②不会同生同灭、同增同减
③不一定是同种性质的力
①分别作用在两个物体(它们互为受力物体和施力物体)上,一般产生不同的效果
②一定同生同灭、同增同减
③一定是同性质的力(若为弹力都是弹力,若为摩擦力都是摩擦力)
类型一: 根据物体的运动状态判断平衡力
(2020·西宁市)如图是小杨同学参加西宁市学考体育测试投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是( )
A. 实心珠在空中上升
B. 实心球从空中下落
C. 实心球在地上越滚越慢
D. 实心球停在地面上
D
【方法指导】
如果一个物体正处于“静止”或“匀速直线运动状态”,说明他的运动状态不改变,物体处于“平衡状态”;如果物体处于“加速或减速的变速运动”或“曲线运动”说明物体的运动状态发生了改变,物体受到的是非平衡力。
类型二:根据物体的受力特点判断平衡力
(2020·呼伦贝尔)如图所示,一个木箱放在水平地面上,小明同学用25 N的水平推力向右推木箱,但未推动。下列两个力中是一对平衡力的是( )
A.木箱对地面向下的压力和地面对木箱向
上的支持力
B.地面对木箱向左的摩擦力和人对木箱向
右的推力
C.人对木箱向右的推力和地面对木箱向上
的支持力
D.木箱对地面向下的压力和地面对木箱向
左的摩擦力
答案:B
【方法指导】
二力平衡需要的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等 、方向相反,并且在同一条直线上。
类型三: 二力平衡条件的应用
例3: (2020·黑龙江)如图,甲物重25 N,乙物重15 N,甲、乙均静止,不计测力计自重,测力计示数是( )
A.35 N
B.10 N
C.15 N
D.25 N
C
【方法指导】
弹簧测力计示数显示的是测力计一端受到的拉力大小,不是受到的合力大小。图中乙物体静止在空中,以乙物体为研究对象,结合二力平衡条件得到测力计右端受到的拉力大小,即为测力计的示数。
类型四: 平衡力和相互作用力的辨析
例4:(2020·安徽)如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A.G与F3是一对平衡力
B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对相互作用力
D
【方法指导】
此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力,且一定是同性质的力。
1.【对应例1】(2020·横县期末)下列四种情况中,物体受到两个力作用并保持平衡的是
( )
草地上滚动的足球
B. 自由下落的篮球
C. 沿弧线运动的乒乓球
D. 静止放置在水平地面上的铅球
对应练习
D
2.【对应例1】(2018·黑龙江)下列物体中,正在受到平衡力作用的是( )
正从地面腾空而起的火箭
B. 竖直向上抛出的石子
C. 沿光滑斜坡滚下的小球
D. 在水平直路上匀速行驶的汽车
D
3.【对应例1】(2020·长沙模拟)一小球正沿水平方向向右做匀速直线运动,如图所示的甲、乙、丙三幅图中,能正确反映小球受力情况的是( )
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 甲和乙
C
4.【对应例2】(2020·玉林)在下列的四幅图中,F1和F2是物体所受到的两个力,属于平衡力的是( )
B
A
D
C
B
5.【对应例2】(2020·河池)如图所示,一个木箱放在水平地面上,小军用一个水平向右的力推木箱,但未推动。下列说法正确的是
( )
A.木箱受到竖直向下的支持力
B.推木箱时,小军不受到木箱的作用力
C.木箱受到的重力和地面的支持力是一对
平衡力
D.若此时木箱所受的外力同时消失,它将
做匀速直线运动
答案:C
6.【对应例2】(2020·江西)如图所示,小明去公园遛狗时,用力拉住拴狗的绳子,正僵持不动。此时,若不计绳子重力,以下两个力是一对平衡力的是( )
A.小明拉绳子的力与狗拉绳子的力
B.狗受到的重力与地面对狗的支持力
C.绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力
D.绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力
A
7.【对应例3】(2020·海南)如图所示,用测力计拉着物体在水平面上做匀速直线运动。测力计的示数等于( )
A.物体受到的重力大小 B.物体受到的支持力大小
C.物体受到的摩擦力大小 D.物体对桌面的压力大小
C
8.【对应例3】(2019·雅安)如图所示,物体A和B的重力分别为10 N和6 N,不计弹簧秤和细线的重力及一切摩擦,则弹簧秤的示数为
( )
A.4 N
B.6 N
C.10 N
D.16 N
B
9.【对应例3】(2020·自贡)用水平推力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,此时一定有( )
A.水平推力小于桌子的重力
B.水平推力等于桌子的重力
C.水平推力小于桌子受到的摩擦力
D.水平推力等于桌子受到的摩擦力
D
10.【对应例4】(2020·青海)在测量滑动摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它在桌面上做匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持
力是一对平衡力
B.木块所受的拉力与木块所受的摩擦力是
一对平衡力
C.木块所受的重力与木块对桌面的压力是
一对相互作用力
D.弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧
测力计的拉力是一对平衡力
答案:B
11.【对应例4】(2020·郴州)如图所示,盛水的烧杯静置于水平桌面上。下列分析正确的是( )
A.烧杯的重力与桌面对烧杯的支持力是一
对平衡力
B.烧杯和水的重力与烧杯对桌面的压力是
一对平衡力
C.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持
力是一对相互作用力
D.烧杯对桌面的压力与桌面对烧杯的支持
力是一对平衡力
答案:C
12.【对应例4】(2020·毕节市)自行车是
节能环保的交通工具。关于小华骑自行
车上学的情形,下列说法正确的是( )
A.小华在骑行过程中,相对于路旁的树木
是静止的
B.小华骑车左转弯时,其运动状态发生改
变
C.自行车所受重力与自行车对地面的压力
是一对平衡力
D.自行车所受重力与自行车对地面的压力
是一对相互作用力
B
谢谢