(共66张PPT)
第七章
力与运动
第3节
力的平衡
沪科版物理八年级全一册
1．能说出什么是平衡状态。
2．对处于平衡状态的物体能进行受力分析，认识平衡力的概念。
3．会用二力平衡的知识分析、解决水平和竖直方向上的简单平衡问题。
学习目标
当物体不受外力作用时，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？
想一想
导入新知
充气艇处于静止状态吗？
这时它受到外力的作用吗？
观察
想一想
当物体不受外力作用时，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？
飞机受到外力的作用却能保持匀速直线运动，为什么？
下面我们就学习有关力的平衡知识。
观察
1
知识点
二力平衡
思考：现实生活中物体受到外力
时，也能保持静止状态或匀速直
线运动状态，这与牛顿第一定律
矛盾吗？
不矛盾，物体受
到的合力为零时
，与不受力的效
果是一样的。
合作探究
定义
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。
只受两个力
二力平衡
1．静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
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。
〈浙江温州〉如图所示是投掷实心球的场景，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．实心球停在地面上
【例1】
D
球在空中时，由于惯性继续运动，此时球只受重力和
空气阻力的作用，运动状态不断变化，受力不平衡；
当球落到地面上时，由于惯性继续滚动，但由于受到
地面的摩擦力，所以越滚越慢，运动状态不断发生变
化，受力不平衡；当在地面上静止时，球受竖直向下
的重力和地面对它向上的支持力，在这两个力的作用
下球保持平衡，所以此时受到平衡力的作用；故选D。
【导引】
要解决此题，需要掌握平衡力的概念，知道处于平衡
状态的物体受到的力是平衡力，平衡状态是指匀速直
线运动状态或静止状态，并且要分析球在空中与在地
面滚动及静止时的受力情况。
新知小结
1
【中考·黔东南】在下列事例中，受平衡力作用的物体是( )
A．正在圆形轨道上运动的过山车
B．腾空而起加速上升的火箭
C．减速进站的火车
D．正在匀速上升的电梯
D
巩固新知
2
当一个物体处于________状态或________________状态时，我们就说物体处于平衡状态。当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时，物体受到的两个力就是一对________力。
静止
匀速直线运动
平衡
2
知识点
二力平衡条件
实验
探究二力平衡条件
猜想
两个力应该在同一物体上
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
实验方法：改变物体受到的两个力的三要素，当物体
处于静止时，二力平衡。
合作探究
装置仍如上图，但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后，塑料板将
。
如图，在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板，塑料板
。
滑向一边
保持平衡
实验一
实验二
在实验一和实验二中：
物体在水平方向所受二力的情况
运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
不相等
相反
在同一条直线上
改变
相等
相反
在同一条直线上
不改变
……
如图，在两边的绳套上挂等重的钩码，将塑料
板稍向下移动，使两个拉力的方向成一定角度。
放开塑料板，塑料板将
。
向上移动
实验三
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
。
转动
实验四
在实验三和实验四中：
物体在水平方向所受二力的情况
运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
相等
成一定角度
不在同一条直线上
改变
相等
相反
不在同一条直线上
改变
……
结合四个实验：
实验
物体在水平方向所受二力的情况
运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
一
二
三
四
不相等
相反
在同一条直线上
改变
相等
相反
在同一条直线上
不改变
相等
成一定角度
不在同一条直线上
改变
相等
相反
不在同一条直线上
改变
二力平衡条件
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方
向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此
平衡。
简记：同体、等大、反向、共线。
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．闹钟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
A
【例2】
【导引】
各选项所涉及力的受力物体分别为：闹钟受到重力的
受力物体是闹钟，桌面对闹钟支持力的受力物体是闹
钟，闹钟对桌面压力的受力物体是桌面，桌面受到重
力的受力物体是桌面。其中属于一对平衡力是闹钟受
到的重力和桌面对闹钟的支持力，而桌面对闹钟的支
持力和闹钟对桌面的压力则属于一对相互作用的力。
判断二力是否属于平衡力有两种方法：一是状态分析法，
二是条件判断法。条件判断法，即看二力是否满足二力平
衡的四个条件，来判断这两个力是否是一对平衡力。
易错点：答题时，常将一对相互作用的力当作一对平衡力
。例如，本例中“桌面对闹钟的支持力”与“闹钟对桌面
的压力”是一对相互作用的力，有些学生会认为这是一对
平衡力。
新知小结
1
【中考·海南】如图所示，给四个静止的物体同时施加方向相反的力F1和F2的作用，其中能继续保持静止的物体是( )
B
巩固新知
2
两个力的三要素完全相同，则这两个力( )
A．一定是一对平衡力
B．一定是一对相互作用力
C．可能是一对平衡力
D．一定不是一对平衡力
D
【知识拓展】
一对平衡力与一对相互作用的力
?
相同点
不同点
一对平
衡力
大小相等、方向相反、在同一直线上
受力物体是同一物体
一对相互
作用的力
大小相等、方向相反、在同一直线上
受力物体是两个物体
3
知识点
二力平衡条件的简单应用
G
F
已知物体受力
已知物体状态
已知拉力大小
求重力大小
二力平衡条件
合作探究
一辆小车受到50
N的拉力和30
N的阻力，车怎样运动？
v
G
N
F1=50
N
F2=30
N
已知物体受力
二力平衡条件
物体运动状态
如图所示，升降电梯以1
m/s的速度匀速上升时，升降电梯对人的支持力为500
N。下列说法正确的是( )
A．升降电梯静止在十楼时对人的支持力小于500
N
B．升降电梯以1.5
m/s的速度匀速上升时
对人的支持力大于500
N
C．升降电梯以2
m/s的速度匀速下降时
对人的支持力等于500
N
D．升降电梯以1
m/s的速度匀速下降时
对人的支持力小于500
N
C
【例3】
【导引】
人受到升降电梯对人的支持力和自身重力作用，而选
项A、B、C、D中人均处于平衡状态，所以这两个力
是一对平衡力，即支持力大小和重力大小相等，都是
500
N。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态，一定受平衡
力的作用；物体处于二力平衡状态，则可以根据其中
一个力的大小和方向确定另外一个力的大小和方向。
新知小结
1
【中考·铜仁】甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15
m/s的速度匀速提升，甲起重机对机器的拉力为F1；乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以
5
m/s的速度匀速下降，乙起重机对机器的拉力为F2，则( )
A．F1＞F2
B．F1＜F2
C．F1＝
F2
D．无法确定
C
巩固新知
2
【中考·滨州】如图所示，在平直的地面上，一个人用20
N的水平方向拉力，拉动小车向东做匀速直线运动，小车所受阻力的大小等于______N，阻力的方向向______(填“西”或“东”)。
20
西
1
知识小结
二力平衡
归纳新知
1.
一对平衡力与一对相互作用力的相同点：
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
2.
一对平衡力与一对相互作用力的不同点：
一对平衡力一定作用在同一个物体上，一对相互
作用力一定作用在不同物体上。
物体在平衡力的作用下，将( )
A．一定处于静止状态
B．一定做匀速直线运动
C．处于静止状态或匀速直线运动状态
D．以上说法都不对
2
易错小结
易错点：片面认识物体受平衡力时的运动
C
1.
下面关于一对平衡力的讨论说法正确的是( )
A．平衡力不能改变物体的运动状态
B．平衡力不能改变物体的形状
C．平衡力既不能改变物体的运动状态，又不能改变物体的形状
D．平衡力既能改变物体的运动状态，又能改变物体的形状
易错点：片面认识平衡力的作用
C
2.
冬天里，某些地方的人们常用狗拉雪橇来代步。一条狗用200
N的水平拉力拉着重2
000
N的雪橇在水平雪面上匀速向东前进，雪橇受到地面的滑动摩擦力的大小是____N、方向是__________。此时，雪橇受到的重力和______是一对平衡力，这个力的大小为______N、方向是___________。
1
200
水平向西
支持力
2
000
竖直向上
课堂练习
如图所示，一瓶饮料静置在停止运转的传送带上。请在图中画出饮料瓶受力的示意图。（图中的A点表示饮料瓶的重心）
2
解：如图所示。
如图所示，下列物体受力示意图中，F与F’大小相等，则处于平衡的物体是（
）。
A
B
C
3
C
一个做匀速直线运动的物体，若同时给它施加一对平衡力，则物体将( )
A．立即静止
B．速度增大
C．速度减小
D．保持原来的运动状态
飞机停在飞机场上，且只受到两个力的作用，这两个力一定________(填“平衡”或“不平衡”)，判断的依据是____________。
4
D
5
平衡
飞机静止
两位同学正在演示磁体——同名磁极相互排斥的现象，实验表明，磁体间的两个磁力大小相等、方向相反且在同一条直线上，那么这两个力一定________(填“平衡”或“不平衡”)，判断的依据是______________________________。
6
不平衡
这两个力没有作用在同一物体上
【中考·安顺】一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时，汽车在做______(填“加速”“匀速”或“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力________
(填“是”“不是”或“可能
是”)一对平衡力。
【中考·长春】长春一汽生产的轿车匀速行驶在笔直的水平公路上，轿车受到牵引力的大小______
它受到阻力的大小。
7
加速
不是
8
等于
1．下列情景中处于平衡状态的是( )
D
课后练习
2．【原创题】一个物体受到的重力为G。
(1)当它独立静止在水平桌面上，受到的支持力为F，则G与F________一对平衡力。
【点拨】物体保持静止或匀速直线运动状态时，受到的是平衡力。
是
(2)如果用一个沿水平方向的力F1拉它没有拉动，此时受到的摩擦力为f1，则F1与f1______一对平衡力。
(3)如果用一个沿水平方向的力F2拉着它做匀速直线运动，此时受到的摩擦力为f2，则F2与f2________一对平衡力。
是
是
(4)如果用一个沿水平方向的力F3拉着它做加速运动，此时受到的支持力为F′，摩擦力为f3，则G与F′________一对平衡力，F3与f3________一对平衡力。(所有空均填“是”或“不是”)
【点拨】当物体做加速运动时，它在竖直方向上处于平衡状态，受到的是平衡力；水平方向处于非平衡状态，受到的不是平衡力。
是
不是
3．【中考?邵阳】一物体在水平推力作用下沿水平方向做匀速直线运动，下列说法中正确的是( )
A．物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
B．物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力
C．物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D．物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D
4．小明利用图示器材“探究二力平衡的条件”：
(1)本实验的研究对象是________；
(2)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两线端分别挂上钩码，当卡片平衡时，卡片两边所受的拉力大小________；
卡片
相等
(3)用手旋转平衡的小卡片，松手后观察小卡片是否能保持平衡，由此可以得到二力平衡的条件之一是________________________；
(4)在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，这是为了探究平衡的两个力________________________；
(5)实验时选择较轻卡片的目的是___________________________________________。
二力作用在同一条直线上
是否作用在同一物体上
卡片重力可以忽略，减小卡片重力对实验的影响
5．如图所示，物体能处于平衡状态的是( )
C
6．如图所示为一个静止在指尖上的玩具“平衡鸟”。如图所示是对这个“平衡鸟”受到的重力(G)和指尖对它的作用力(F)进行受力分析，可能正确的是( )
A
7．【中考?齐齐哈尔】如图所示，一个木箱放在各处粗糙程度均相同的水平地面上，对木箱施加一个水平向右、大小为15
N的拉力，使木箱水平向右做匀速直线运动，则此过程中木箱受到的摩擦力为________N，方向水平向________(填“左”或“右”)。
15
左
8．【中考·宁波】健身者在没有其他辅助的情况下，下列姿势不可能在水平地面上保持的是( )
A
9．【中考·常州】校运动会爬杆比赛，小明第一个爬到杆顶。如图所示，小明紧紧握住杆子保持静止，此时他受到的摩擦力为f1；片刻后，小明适度减小握杆子的力使自己匀速滑下，此时他受到的摩擦力为f2，则( )
A．f1竖直向上，
f2竖直向上，
f1＞f2
B．f1竖直向上，
f2竖直向上，
f1＝f2
C．f1竖直向上，
f2竖直向下，
f1＞f2
D．f1竖直向上，
f2竖直向下，
f1＝f2
【点拨】小明紧紧握住杆子保持静止时，其重力与静摩擦力平衡，则f1的方向竖直向上，且f1＝G；匀速下滑时，其重力与滑动摩擦力平衡，则f2的方向竖直向上，且f2＝G，所以f1＝f2。
【答案】B
10．如图所示，A、B两个物体叠放在水平桌面上，下列叙述正确的是( )
A．B所受的重力与A对B的支持力是一对平衡力
B．A所受的重力与水平桌面对A
的支持力是一对平衡力
C．B对A的压力与A对水平桌面的压力是相互作用力
D．B对A的压力与水平桌面对A的支持力是相互作用力
A
11．如图所示，将一辆小车放在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮(一种可以改变力的方向的机械)与质量为50
g的钩码相连(忽略绳和定滑轮间的摩擦力)，小车在轻绳拉力的作用下沿着桌面做匀速直线运动(g取10
N/kg)，则：
(1)小车和桌面间的摩擦力是
________N；
0.5
(2)如果钩码质量增大为100
g，小车和桌面间的摩擦力是________N，此时小车做________(填“匀速”或“加速”)运动；
(3)若在小车左端施加一个拉力，使小车向左做匀速直线运动，则此力的大小是________N。
0.5
加速
1
12．重100
N的物体，在一水平拉力F作用下，沿材质相同的水平面向右运动，如图甲所示。其运动的速度与时间关系(v-?t)图像如图乙所示，水平拉力大小与时间关系(F-?t)图像如图丙所示。
回答下列问题或完成填空。
(1)物体在0～2
s与2～4
s，分别受到____________与________的作用。(均填“平衡力”或“非平衡力”)
(2)物体在2～5
s内运动的路程是多少？
非平衡力
平衡力
(3)物体在5～8
s内受到的摩擦力大小是多少？
由v－t图像可知，2～5
s内物体做匀速直线运动，由F－t图像可知，2～5
s内物体受到的拉力为20
N，由二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力为20
N；物体在5～8
s内做减速运动，由于压力的大小和接触面的粗糙程度不变，所以在5～8
s内物体受到的摩擦力大小还是20
N。
(4)在本题图甲上画出物体在5～8
s这段时间所受摩擦力f的示意图。
如图所示。
再见
