内容发布更新时间 : 2024/11/15 4:01:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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二力平衡 (基础)
【学习目标】
1、知道什么是平衡状态,平衡力,理解二力平衡的条件;
2、会用二力平衡的条件解决问题; 3、掌握同一直线上的二力合成。
【要点梳理】
要点一、平衡状态和平衡力
物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称这个物体处于平衡状态。处于平衡状态的物体所受的力叫做平衡力。 要点诠释:
1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。 2.物体受平衡力或不受力
保持静止或匀速直线运动状态。
要点二、二力平衡
如果物体只受两个力而处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。这两个力就叫做一对平衡力。 要点诠释:
1.二力平衡的条件(《二力平衡》)
概括说就是“同物、等大、反向、共线”。 (1)同物:作用在同一物体上的两个力。 (2)等大:大小相等。
(3)反向:两个力方向相反。
(4)共线:两个力作用在同一条直线上。
2.二力平衡的条件的应用:
(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。 (2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
3.二力平衡与相互作用力的区别 平衡力 受力物体 作用在同一物体上 不 同 点 受力情况 受力物体是一个,施力物体分别是其他物体 力的变化 相互作用力 作用在两个不同物体上 两个物体互为施力者,互为受力者 相同点 大小相等,方向相反,作用在同一直线上 一个力变化(增大、减小或消失),另一个力不同时产生,同时变化,同时消一定变化,此时物体失去平衡。 失 两个力分别产生各自的效果 作用效果 物体保持静止或匀速直线运动状态
要点三、同一直线上二力的合成
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如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。如果一个力产生的作用效果跟两个力共同作用产生的作用效果相同,这个力就叫做那两个力的合力。 要点诠释:
1.同一直线上二力的合成:
(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力
的方向相同,即
。
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个大小之差,方向跟较大的那个力方向相同。 即
2.平衡力的合力为零。 【典型例题】
类型一、基础知识
1、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: 。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是 。 A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转 【答案】(1)相反 钩码的数量
(2)不能 不在同一直线上两个力能否平衡 (3)把小卡片剪成两半 (4)A
【解析】(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;
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(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力是否平衡,可以将卡片一剪两半,使力作用在两个卡片上;
(4)小明将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果
【总结升华】此题探究的是二力平衡的条件,二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握。
举一反三: 【变式】(2015?闸北区二模)一辆汽车匀速行驶在平直的水平路面上,属于平衡力的是( ) A.车受到的牵引力和车受到的重力 B.车受到的重力和车对路面的压力 C.车受到的牵引力和车受到的阻力
D.车对路面的压力和路面对车的支持力 【答案】C
2、关于平衡力,下列方法正确的是( ) A.物体只有在静止时受到的力是平衡力
B.作用在一条直线上的两个力,大小相等,这两个力一定是平衡力 C.物体在平衡力的作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态 D.物体受到的拉力和重力的大小相等,这两个力一定是平衡力 【答案】C
【解析】物体在平衡状态时受到的力是平衡力,平衡状态包括:静止和匀速直线运动状态,故A错误、C正确;
作用在同一物体、同一直线上,大小相等、方向相反的两个力是平衡力;显然B、D都不符合平衡力的条件,故B、D错误; 故选C。
【总结升华】此题需要识记的内容有:
①物体如果保持静止或匀速直线运动状态,那么该物体就处于平衡状态; ②平衡力需满足四个条件:同物、同线、等大、反向,缺一不可。
举一反三:
【变式】2011年5月15日,刘翔在国际田径钻石联赛男子110跨栏比赛中采用7步上栏的新技术以13秒07的成绩一举夺冠(如图所示)。下列描述正确的是( )
A.刘翔蹬地起跑,说明力是维持物体运动状态的原因 B.刘翔在比赛过程中重力对他没有做功
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