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授課時(shí)間
課題
第2節(jié) 二力平衡
教學(xué)
目標(biāo)
1. 依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)的概念,會(huì)判斷物體受到的力是否為平衡力。
2. 經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程,歸納、總結(jié)出結(jié)論。
3. 會(huì)利用二力平衡的知識(shí)分析解決實(shí)際問題。
教材
分析
本節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了牛頓第一定律的基礎(chǔ)上,通過對(duì)保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體進(jìn)行受力分析展開的,它為后面學(xué)習(xí)測(cè)量滑動(dòng)摩擦力、浮力等打下基礎(chǔ)。
本節(jié)內(nèi)容由“二力平衡的條件”和“二力平衡條件的應(yīng)用”兩部分構(gòu)成。教學(xué)的重點(diǎn)是二力平衡的條件,關(guān)鍵是讓學(xué)生經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程。二力平衡條件的應(yīng)用是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn),突破它的關(guān)鍵是通過對(duì)生活中實(shí)例的觀察與分析,引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)、應(yīng)用二力平衡條件。
探究二力平衡的條件側(cè)重于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證這兩個(gè)要素,注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及分析數(shù)據(jù)、處理結(jié)果的能力。
教學(xué)
器材
小車、鉤碼、細(xì)繩、木板、滑輪、硬紙板等。
多媒體ppt,包含視頻:《探究二力平衡的條件》、《平衡力與平衡狀態(tài)》、《二力平衡》等。
教學(xué)過程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
導(dǎo)入新課
【復(fù)習(xí)提問】牛頓第一定律告訴我們,一切物體在不受外力作用時(shí),總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
能不能反過來說,凡是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體都沒有受到外力呢?
我們周圍的物體都受到力的作用,不受力的物體是不存在的。在受力的情況下,物體有時(shí)也會(huì)保待靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
石塊處于靜止?fàn)顟B(tài) 跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速降落
在受力的情況下,物體也會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這是為什么?這些力之間有關(guān)系嗎?
《8.2二力平衡》。
思考問題,觀看圖片,提起興趣,進(jìn)入情景。
學(xué)習(xí)新課
一、平衡狀態(tài)、平衡力
【提問并進(jìn)行分析】下面這些物體處于什么狀態(tài)?分析這些物體分別受到哪些力的作用?
①靜止在桌面上的杯子
杯子受到的力有:重力G與桌面的支持力F。

②懸掛的電燈受到的力有:重力G與繩子的拉力F。
③勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員受到的力有:重力G與空氣的阻力F。


④水平勻速前進(jìn)的小汽車
在豎直方向上:汽車的重力G、地面的支持力N;在水平方向上:牽引力F、空氣與地面的阻力f。
【教師歸納】牛頓第一定律是在理想狀況下成立的,而在現(xiàn)實(shí)中,當(dāng)一個(gè)物體受幾個(gè)力作用時(shí),也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
1.平衡力與平衡狀態(tài)
物體受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這幾個(gè)力相互平衡,這幾個(gè)力就叫做平衡力。這個(gè)物體所處的狀態(tài)就叫做平衡狀態(tài)。
平衡狀態(tài)的兩種情況:靜止?fàn)顟B(tài);勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2.二力平衡
物體只受兩個(gè)力時(shí)的平衡狀態(tài)叫二力平衡。如一個(gè)物體放在水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力G和支持力F就是一對(duì)平衡力。二力平衡是最簡(jiǎn)單的平衡狀態(tài)。

【播放視頻】——《力的平衡狀態(tài)》
【例題1】不計(jì)空氣阻力,下列物體處于平衡狀態(tài)的是( )
A. 在空中自由下落的石塊
B. 在圓形跑道上勻速跑步的運(yùn)動(dòng)員
C. 豎直向上拋出的籃球
D. 沿筆直斜坡勻速上行的汽車
【答案】D.
【解析】A.在空中自由下落的石塊,下落速度越來越快,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變.
B.在圓形跑道上勻速跑步的運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)方向改變,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變;
C.豎直向上拋出的籃球,上升速度改變,
D.沿筆直斜坡勻速上行的汽車,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。所以選D.
學(xué)生可以分析其中的幾例,了解生活中常見物體的受力情況.
知道平衡狀態(tài)、平衡力、二力平衡等概念。
觀看視頻,提高興趣。
做題并進(jìn)行解析.
學(xué)習(xí)新課
二、二力平衡的條件
【提出問題】物體受兩個(gè)力時(shí)可以處于平衡狀態(tài),例如人站在地面上受重力和支持力的作用。當(dāng)人處于平衡狀態(tài)時(shí),這二力之間有怎樣的關(guān)系呢?
【猜想假設(shè)】
①兩個(gè)力的大小可能要相等?
②兩個(gè)力的方向可能要相反?
③兩個(gè)力可能要在同一直線上?
④兩個(gè)力可能要作用在同一物體上?
下面通過實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
1.實(shí)驗(yàn)器材:木板、小車、砝碼、細(xì)線、定滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)、等質(zhì)量小盤 2個(gè)。
甲 實(shí)驗(yàn)裝置 乙 用手旋轉(zhuǎn)小車

2. 實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。
3. 明確研究對(duì)象——小車。
對(duì)小車進(jìn)行受力分析,小車水平方向所受的拉力大小與托盤中砝碼質(zhì)量的多少有關(guān)。換句話說,拉力的大小可以通過質(zhì)量的多少來改變。
4. 實(shí)驗(yàn)方法
①通過兩邊分別加質(zhì)量不同的砝碼和質(zhì)量相同的砝碼,放手后觀察兩次小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。
②把兩個(gè)托盤放在小車的同側(cè),加入相等的砝碼,放手后觀察小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。
③在兩托盤中加相等的砝碼,使小車靜止,用手旋轉(zhuǎn)小車至某一角度,使兩個(gè)力不作用在同一直線上,放手后觀察小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化(乙圖)。
④用兩個(gè)相同的小車分別系住一個(gè)托盤,用手按住,保證二力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,放手后觀察小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】
①探究二力平衡與兩力的大小關(guān)系
使二力作用在同一小車上、方向相反、沿同一條直線,兩邊分別加質(zhì)量不同的砝碼和質(zhì)量相同的砝碼,放手后觀察兩次小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化(丙圖)。
②探究二力平衡與兩力方向之間的關(guān)系
用手按住小車不動(dòng),把兩個(gè)托盤放在小車的同側(cè),加入相等的砝碼,放手后觀察小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化(丁圖)。

丙 丁
③探究二力平衡與兩力是否沿同一直線的關(guān)系
在兩托盤中加相等的砝碼,使小車靜止,用手旋轉(zhuǎn)小車至某一角度,使兩個(gè)力不作用在同一直線上,放手后觀察小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化(圖丙)。
④探究?jī)闪ζ胶馀c兩力是否作用在同一物體上之間的關(guān)系
用兩個(gè)相同的小車分別系住一個(gè)托盤,用手按住,保證二力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,放手后觀察小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。

【分析與論證】
1. 操作①中,法碼質(zhì)量不同時(shí),小車兩邊受到的拉力大小不同、方向相反、在一條直線上,小車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng);砝碼質(zhì)量相同時(shí),小車不動(dòng),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有改變。
2. 操作②中,靜止的小車雖然受到兩個(gè)大小相等的力的作用,但是由于方向相同,小車不是保持靜止?fàn)顟B(tài),而是由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。
3. 操作③中,小車發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。
4. 操作④中,放手后兩個(gè)小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都發(fā)生了改變,由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二力平衡的條件:

作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。
口訣:“同體、等大、反向、共線”.
【交流與評(píng)估】
1. 本實(shí)驗(yàn)中選用了小車而不選用木塊,是為了減小摩擦給實(shí)驗(yàn)帶來的誤差。
2. 本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:可以不考慮物體的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
3. 實(shí)驗(yàn)中,桌面必須水平,否則小車的重力會(huì)影響實(shí)驗(yàn)。
4. 實(shí)驗(yàn)中,如果兩側(cè)的砝碼個(gè)數(shù)不相等但小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),則原因是小車受到桌面的靜摩擦力比較大.
5. 方案二——用小卡片探究二力平衡的條件

①該方案以小卡片為研究對(duì)象,鉤碼通過定滑輪對(duì)卡片施加力的作用。
②當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量相等時(shí),小卡片靜止;當(dāng)兩線端所掛鉤碼質(zhì)量不等時(shí),小卡片運(yùn)動(dòng);把小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,再松手時(shí),小卡片轉(zhuǎn)動(dòng);用剪刀把小卡片從中間剪開,再松手時(shí),小卡片運(yùn)動(dòng)。
③本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,但是還受重力,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有影響。
【播放視頻】——《探究二力平衡的條件》
【例題2】如圖甲所示是小明同學(xué)設(shè)計(jì)組裝的“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)中,小明將系于小車兩端的線分別跨過桌面左右兩端的滑輪,在線兩端的小盤上放上砝碼,通過調(diào)整 來改變F1和F2的大??;
(2)實(shí)驗(yàn)中,保持F1和F2大小相等,用手將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后,小車將______(選填“轉(zhuǎn)動(dòng)”或“保持靜止”),設(shè)計(jì)這一步驟是為了探究?jī)蓚€(gè)力是否__________;
(3)小華同學(xué)設(shè)計(jì)組裝了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,比較甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置,_____的實(shí)驗(yàn)裝置更合理,原因是該設(shè)計(jì)減小了_____對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
【答案】(1)砝碼個(gè)數(shù);(2)轉(zhuǎn)動(dòng),在同一直線上;(3)甲,摩擦力。
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中,小明將系于小車兩端的線分別跨過桌面左右兩端的滑輪,在兩端的小盤上放上砝碼,通過調(diào)整砝碼個(gè)數(shù)來改變F1和F2的大??;
(2)實(shí)驗(yàn)中,保持F1和F2大小相等,用手將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后,小車將轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)計(jì)這一步驟是為了探究?jī)蓚€(gè)力是否在同一直線上;
(3)甲實(shí)驗(yàn)中小車受到的是滾動(dòng)摩擦力,乙實(shí)驗(yàn)中小車受到的是滑動(dòng)摩擦力,而滾動(dòng)摩擦力小于滑動(dòng)摩擦力,甲實(shí)驗(yàn)裝置更加的合理,可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
首先進(jìn)行猜想假設(shè).

與老師一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),了解實(shí)驗(yàn)過程與方法.
進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集證據(jù)。


與老師一起進(jìn)行分析論證.
歸納出二力平衡條件.
與其他小組進(jìn)行交流評(píng)估.
了解不同實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn).
觀看視頻演示. 進(jìn)一步理解探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程.
做例題并進(jìn)行解析。
學(xué)習(xí)新課
三、二力平衡的條件的應(yīng)用
力的平衡在日常生活中有許多實(shí)際應(yīng)用,主要包括以下兩方面:
一是會(huì)根據(jù)平衡狀態(tài)找出平衡力,利用二力平衡條件求其中一個(gè)力的大小方向。二是已知兩個(gè)力的大小、方向及作用點(diǎn),根據(jù)二力平衡的條件來判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(平衡狀態(tài)或非平衡狀態(tài))。
1. 根據(jù)物體的平衡狀態(tài)分析物體的受力情況
物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),已知一個(gè)力的大小和方向,我們可以根據(jù)二力平衡條件求另一個(gè)力的大小和方向。
【師生共同分析】
①分析靜止在水平面上的物體的受力情況
因?yàn)槲矬w靜止,所以物體所受的重力G與地面對(duì)它的支持力F是一對(duì)平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
物體重力等于拉力: G=F

②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體所受重力的原理
因?yàn)槲矬w靜止,所以物體所受的重力G與彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)它的拉力F是一對(duì)平衡力,則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
物體重力等于拉力: G=F
【例題3】有一盞懸掛著的電燈,質(zhì)量為0.5kg,求電燈受到的各個(gè)力的大小及方向。
【解析】①電燈受到的力有:重力G、拉力F,因電燈靜止,所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等、方向相反。
②重力大?。篏=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N,方向豎直向下。
③拉力大?。篎=G=4.9N,方向豎直向上。
2.根據(jù)物體的受力情況判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(平衡狀態(tài)或非平衡狀態(tài))

【師生共同分析】以在水平路面上運(yùn)動(dòng)的小車為例進(jìn)行分析,水平路面上運(yùn)動(dòng)的小車受到的力有:
在豎直方向上受到的力有:重力G、地面支持力N,是一對(duì)平衡力。
在水平方向上有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F和地面與空氣的阻力f。
①若牽引力等于阻力F=f,則二力平衡,小車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng);
②若牽引力大于阻力F>f,二力不平衡,小車向左做加速直線運(yùn)動(dòng);
③若牽引力小于阻力F<f,二力不平衡,小車向左做減速直線運(yùn)動(dòng)。
3.平衡力和相互作用力的比較
【講解】如圖甲所示,水平桌面上的一本書所受重力G和桌面對(duì)書的支持力F是一對(duì)平衡力。
如圖乙,書對(duì)桌面的壓力F '和桌面對(duì)書的支持力F是一對(duì)相互作用力。

一對(duì)平衡力
一對(duì)相互作用力
相同點(diǎn)
大小相等
大小相等
方向相反
方向相反
作用在同一直線上
作用在同一直線上
不同點(diǎn)
作用在同一物體上
分別作用在兩個(gè)物體上
【例題4】靜止放在水平桌面上的臺(tái)燈,受到的平衡力是( A )
A.臺(tái)燈的重力和桌面對(duì)臺(tái)燈的支持力
B.臺(tái)燈對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)臺(tái)燈的支持力
C.臺(tái)燈對(duì)桌面的壓力和桌子受到的重力
D.臺(tái)燈的重力和臺(tái)燈對(duì)桌面的壓力
【解析】研究對(duì)象是臺(tái)燈。臺(tái)燈在豎直方向受到的力有:重力、桌面的支持力。因?yàn)榕_(tái)燈是靜止的,所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力。
與老師共同分析平衡狀態(tài)下物體受到的平衡力。知道
根據(jù)二力平衡條件求另一個(gè)力的大小和方向。
做習(xí)題,理解鞏固。

會(huì)根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
區(qū)分平衡的二力和相互作用的二力。
做題進(jìn)行解析。



習(xí)



習(xí)
1.在圖中,F(xiàn)1和F2是物體所受的方向相反的兩個(gè)力,哪些情況下,這兩個(gè)力是平衡的?____________。
A B C D

【答案】BCD圖中的兩個(gè)力是平衡的.
【解析】BCD圖中的兩個(gè)力是平衡的。根據(jù)二力的平衡條件:二力作用在同一物體上,大小相等、方向相反,并且在同一條直線上。所以BCD符合題意。
2. 小華用繩子提著一條魚靜止不動(dòng),此時(shí)魚受到的平衡力是______和____ 這一對(duì)力。如果魚的重力為5牛,則拉力為_____牛,拉力的方向是_________。
【答案】魚的重力,繩子對(duì)魚的拉力,5,豎直向上。
【解析】魚受到的力有:重力、繩子的拉力。
因?yàn)轸~靜止不動(dòng),所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,則大小相等、方向相反、沿同一直線,且作用在同一物體上。
3.2022年3月28日在亞洲杯女足決賽中,中國(guó)姑娘在落后兩球的情況下,頑強(qiáng)拼搏,最終實(shí)現(xiàn)了史詩般的逆轉(zhuǎn),贏得冠軍。如圖所示是中國(guó)隊(duì)員“頭球攻門”的情景,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員用頭頂球時(shí)球的運(yùn)動(dòng)方向改變了,說明力能改變物體的 __________(選填“形狀”或“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”)。在草坪上滾動(dòng)的足球,受到的力______平衡力(選填“是”或“不是”)。
【答案】運(yùn)動(dòng)狀態(tài),受到。
【解析】用頭頂球時(shí)球的運(yùn)動(dòng)方向改變了,即足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在草坪上滾動(dòng)的足球會(huì)慢慢停下來,足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,所以受到的力不是平衡力。


4. 圖示為小張測(cè)量體重時(shí)的情景,靜止時(shí)體重計(jì)對(duì)他的支持力為F1,他對(duì)體重計(jì)的壓力為F2,他受到的重力為G,則( )。
A. F2與G是一對(duì)平衡力
B. F1與F2是一對(duì)平衡力
C. F1與F2 一對(duì)相互作用力
D. F1與G是一對(duì)相互作用力
【答案】C.
【解析】A.他對(duì)體重計(jì)的壓力為F2 ,他受到的重力為G,方向都是向下的,故并不是平衡力,故A不符合題意;
BC.靜止時(shí)體重計(jì)對(duì)他的支持力為F1,他對(duì)體重計(jì)的壓力為F2 ,是兩個(gè)物體間的作用力,互為施力物體,互為受力物體,兩個(gè)力的大小相等,方向相反,故是一對(duì)
相互作用力,故B不符合題意;C符合題意;
D.靜止時(shí)體重計(jì)對(duì)他的支持力為F1 ,他受到的重力為G,是同一個(gè)物體受到的兩個(gè)力,兩個(gè)力的大小相等,方向相反,故是一對(duì)平衡力,故D不符合題意。故選C。
5. 2022年2月6日,不服輸、敢拼搏、懂團(tuán)結(jié)的中國(guó)女足第9次捧起亞洲杯冠軍獎(jiǎng)杯(如圖)。在比賽過程中( )。
A. 靜止在水平草地上的足球只受重力
B. 將足球踢飛說明力可以改變物體的形狀
C. 在空中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的足球受力不平衡
D. 草地上滾動(dòng)的足球因不受力而逐漸停下
【答案】C。
【解析】A.靜止在水平草地上的足球受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,故A不符合題意;
B.腳對(duì)足球用力,足球被踢飛,力改變了足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B不符合題意;
C.在空中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的足球有水平方向的速度,不是處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所受的力不是平衡力,故C符合題意;
D.草地上滾動(dòng)的足球逐漸停下,是因?yàn)槭艿阶枇Φ淖饔?,阻力改變了足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故D不符合題意。故選C。

6. 在2022北京冬奧會(huì)短道速滑男子1000米比賽中,中國(guó)選手任子威獲得金牌。圖甲是他正全力通過彎道、圖乙是他獲勝后站立在水平賽場(chǎng)中央大聲歡呼的情形,下列說法正確的是( )
A. 通過彎道過程中他處于平衡狀態(tài)
B. 站立時(shí)他受到的重力和他對(duì)冰面的壓力是一對(duì)相互作用力
C. 站立時(shí)他受到的重力和他對(duì)冰面的壓力是一對(duì)平衡力
D. 圖甲中他的手對(duì)冰面的壓力與冰面
對(duì)他的手的支持力是一對(duì)相互作用力
【答案】D.
【解析】A.通過彎道過程中,他的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,他不處于平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.站立時(shí),他受到的重力和他對(duì)冰面的壓力兩個(gè)力的方向相同,故不是相互作用力,故B錯(cuò)誤;
C.站立時(shí)他受到的重力和他對(duì)冰面的壓力這兩個(gè)力的方向相同,故不是平衡力,故C錯(cuò)誤;
D.圖甲中他的手對(duì)冰面的壓力與冰面對(duì)他的手的支持力,這兩個(gè)力大小相等,方向相反,施力物體和受力物體互為彼此,同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,故是一對(duì)相互作用力,故D正確。
7.起重機(jī)的鋼絲繩下吊一個(gè)重為2000牛的貨物,在下列情況下,鋼絲繩的拉力分別是多少?
(1)當(dāng)貨物靜止時(shí):__________
(2)貨物以1米/秒勻速上升:_________
(3)貨物以1.5米/秒勻速下降:__________
【答案】(1)2000;(2)2000;(3)2000.
【解析】貨物在豎直方向上受到的力有:重力G、拉力F。貨物無論是靜止、勻速直線上升或下降,貨物都處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力都是一對(duì)平衡力,所以大小相等。
拉力的大小與物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)。
8. 關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力,下列說法正確的是( )
A. 物體處于靜止,一定不受外力
B. 物體在平衡力作用下,一定保持靜止?fàn)顟B(tài)
C. 物體在平衡力作用下,一定作勻速直線運(yùn)動(dòng)
D. 運(yùn)動(dòng)的物體在平衡力作用下,一定作勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D.
【解析】物體在平衡力作用下,會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止的物體在平衡力作用下,一定靜止;運(yùn)動(dòng)的物體在平衡力作用下,一定作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
只有D選項(xiàng)正確。
9. 關(guān)于二力平衡的說法中,正確的是( )
A. 一個(gè)物體受到兩個(gè)力作用,若處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這兩個(gè)力一定是平衡力
B. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,一定只受到一對(duì)平衡力作用
C. 只要兩個(gè)力大小相等、方向相反,并作用在一條直線上,這兩個(gè)力一定是平衡力
D. 以上情況都有可能
【答案】A.
【解析】①一個(gè)物體受到兩個(gè)力作用,若處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這兩個(gè)力一定是平衡力。
②二力平衡條件是:大小相等、方向相反、同一直線、作用在同一物體上。 所以選項(xiàng)A正確。
10.如圖甲、乙所示,小強(qiáng)用形狀不規(guī)則的薄板、重垂線、大頭針、直尺和記號(hào)筆等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①觀察圖中的實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象可知,小強(qiáng)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯脩覓旆ㄕ? ;根據(jù)圖乙,說明他判斷的重心是 。
②該實(shí)驗(yàn)所應(yīng)用的物理知識(shí)有: 、 。(寫出兩點(diǎn))
【答案】①不規(guī)則薄板的重心;薄板的重心在l1、l2的交點(diǎn)處;②二力平衡的條件;重力的方向始終豎直向下。
【解析】①由圖知,是利用“懸掛法”來確定形狀不規(guī)則薄板的重心位置;當(dāng)薄板靜止時(shí),由二力平衡條件可知重力和拉力的作用線在同一直線上,重心既在l1上,又在l2上,故薄板的重心在l1、l2的交點(diǎn)處;
②該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的物理知識(shí)有:重力的方向豎直向下;二力平衡條件。
11.某物理學(xué)習(xí)小組在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí),自制了一套如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對(duì)角的細(xì)線,分別跨過左右支架上的定滑輪。
(1)本實(shí)驗(yàn)觀察的對(duì)象是______;
(2)在細(xì)線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向______(選填“相同”或者“相反”),并通過調(diào)整鉤碼的數(shù)量來改變兩端拉力的______ .
(3)當(dāng)兩端所掛鉤碼數(shù)量相同時(shí),把小卡片轉(zhuǎn)至如圖所示位置,松手時(shí)小卡片將______(選填“轉(zhuǎn)動(dòng)”或“靜止”),說明不在同一直線上的兩個(gè)力____(選填“能”或“不能”)平衡;
(4)將小紙片從中間用剪刀剪斷,發(fā)現(xiàn)小紙片運(yùn)動(dòng),說明______在同一物體上的兩個(gè)力平衡。
【答案】(1)小卡片;(2)相反,大??;(3)轉(zhuǎn)動(dòng),不能;(4)作用點(diǎn)。
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察小卡片能否靜止,確定其是否處于平衡狀態(tài),故研究對(duì)象是小卡片。
(2)細(xì)線兩端掛上鉤碼,兩個(gè)鉤碼由于重力通過繩子對(duì)小卡片施加了兩個(gè)方向相反的拉力,拉力的大小等于鉤碼的重力,鉤碼的數(shù)量越多,拉力就越大。
(3)小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,小卡片兩端的拉力就不在一條直線上,紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),說明不在同一直線上的兩個(gè)力不能平衡。
(4)將小紙片從中間用剪刀剪斷,兩個(gè)力不在同一個(gè)物體上,小紙片運(yùn)動(dòng),說明作用點(diǎn)在同一物體上的兩個(gè)力平衡。



結(jié)


平衡力與
平衡狀態(tài)
①平衡力:物體受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則這幾個(gè)力相互平衡,這幾個(gè)力就叫做平衡力。這個(gè)物體所處的狀態(tài)就叫做平衡狀態(tài)。
②平衡狀態(tài):靜止?fàn)顟B(tài)、勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
①條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,
并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。
②二力平衡條件的應(yīng)用:根據(jù)平衡狀態(tài)分析物體的受力情況;
根據(jù)受力情況分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。
二力平衡
條件
二力平衡


設(shè)
計(jì)
第2節(jié) 二力平衡
一、平衡狀態(tài)和平衡力
1. 平衡狀態(tài):靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫做“平衡狀態(tài)”.
2. 平衡力:物體受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這幾個(gè)力平衡.
3.二力平衡:物體受兩個(gè)力作用時(shí)保持平衡狀態(tài),叫做二力平衡,是最簡(jiǎn)單的平衡.
二、二力平衡的條件
作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反、并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。
三、二力平衡條件的應(yīng)用
1. 根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷物體的受力情況
2. 根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

業(yè)

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8.2 二力平衡

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