走進游樂場，你可以感受到過山車的驚險和刺激。它時而爬坡減速，時而俯沖加速，時而在彎曲軌道上翻轉(zhuǎn)，過山車的運動為什么能如此變化多端?運動與力到底有怎樣的關系?
①他們分別受到了哪些力的作用？②這些物體分別處于什么運動狀態(tài)？
自然界中，物體的運動和受力情況大多是復雜的，為了便于研究力與運動的關系，讓我們從最簡單的情況開始。
畫出下列汽車的受力示意圖
為什么受力的物體也能保持靜止狀態(tài)或做勻速直線運動？
力的作用效果相互抵消
物體在受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力相互平衡。則該物體處于平衡狀態(tài)。
汽車在四個力的作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，這四個力相互平衡。
水桶在三個力的作用下靜止不動，處于平衡狀態(tài)，這三個力相互平衡。
如果物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài)，我們就說這兩個力相互平衡，簡稱二力平衡。
前面簡述的小鳥、吊燈，都是在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)。 這種情況下，物體所受的兩個力有何關系?
從上述例子來 看，兩個力的方向相反。
你知道這兩個力的大小關系嗎?
如圖8-2所示，將系于輕質(zhì)卡片兩個對角的線分別跨過支架上的滑輪，然后在線的兩端分別掛上鉤碼。這時卡片所受的兩個拉力方向相反，且在一條直線上。
現(xiàn)象：當兩端鉤碼個數(shù)相同時，卡片才能靜止（平衡）。
1.改變鉤碼的個數(shù)，看看卡片在什么情況下平衡、在什么情況下不平衡。
活動8.1 探究二力平衡的條件
2.將處于平衡狀態(tài)的卡片轉(zhuǎn)過一個角度，使它受到的兩個拉力不在一條直線上.松手時出現(xiàn)什么現(xiàn)象?這說明什么問題?
現(xiàn)象：松手時卡片不能平衡。 （卡片先轉(zhuǎn)動后靜止）
大量事實表明，當作用在物體上的兩個力大小相等、方向相反且在同一直線上時，這兩個力相互平衡。這就是二力平衡的條件。
另外，我們可以探究作用在物體上的兩個力大小相等、方向相同且在同一直線上時，是否可以二力平衡，我們進行如下實驗操：用手固定住小卡片右端，用兩個大小相等、方向相同、作用在一條直線上的拉力作用在小卡片上，松手時出現(xiàn)什么現(xiàn)象?。現(xiàn)象：松手小卡片不能平衡。
(1)小華將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作 用在小卡片上的兩個拉力方向 ，并通過調(diào)整 來改變拉力的大??；(2)當小卡片平衡時，小華將卡片 （選填“翻轉(zhuǎn)”或“旋轉(zhuǎn)”）一個角度，松手后小卡不能 平衡，設計此實驗步驟的目的是為了探究 的兩個力能否平衡；(3)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的 操作是 ；(4)利用圖乙裝置 （選填“能”或“不能”）探究二力平衡的條件。
1 ．如圖是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景.
【答案】(1) 相反 鉤碼數(shù)量(2) 旋轉(zhuǎn) 不在同一條直線上(3)將小卡片從中間剪開 (4)能
【詳解】（1）[1][2]小卡片左側(cè)的鉤碼對其施加向左的拉力，右側(cè)的鉤碼對其施加向右的拉 力。兩個拉力方向相反；由于是鉤碼的重力提供了拉力，并且鉤碼大小相同，所以改變鉤碼 的個數(shù)即可調(diào)整拉力的大小。（2）[1][2]本實驗中用到了控制變量法，當平衡的小卡片轉(zhuǎn)過一定角度后，作用在小卡片上 的兩個力的大小相等，方向相反，但不再在同一直線上，所以該實驗探究的是平衡力是否在 同一條直線上。（3）要探究相互平衡的兩個力必須共物，在已經(jīng)探究了共物的前提下，只要將小卡片一分 為二，使這兩個力不再共物即可。具體做法可以用剪刀將紙片剪開。（4）定滑輪的位置雖然不等高，但是當兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上， 作用在同一個物體上時，小卡片還是處于靜止狀態(tài)，仍舊能完成實驗。
（1）將系于 （選填“塑料”或“金屬”）卡片兩個對角的細線分別跨過支架上的滑輪， 在細線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片的兩個拉力方向相反；（2）保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細線兩端的鉤碼，如圖B 所示，小卡片不平衡，這是為了驗證 ； （3）當卡片平衡時，如圖 A 所示，為了探究不共線的兩個力能否平衡，接下來應該 ；（4）當小卡片平衡時，用剪刀沿虛線剪斷小卡片（如圖C 所示），發(fā)現(xiàn)小卡片不能保持平衡，這是為了驗證 。
2 ．如圖所示，是小華同學探究二力平衡條件的實驗情景：
【答案】(1)塑料 (2)兩個平衡的力大小是否相等 (3)將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，觀察小卡片是否平衡 (4)兩個平衡的力是否作用在同一物體上
【詳解】（1）[1]由于塑料小卡片的質(zhì)量比金屬小卡片小很多，所以，要使用塑料卡片。（2）[2]為了探究兩個平衡的力大小是否相等，保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細線兩端 的鉤碼，改變兩個力的大小。（3）[3]為了探究兩個平衡力是否在同一條直線上，應控制拉力大小相等，將小卡片轉(zhuǎn)過一 個角度，觀察小卡片是否平衡。（4）[4]為了探究兩個平衡的力是否作用在同一物體上，用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片，觀 察小卡片是否平衡。
把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加砝碼。觀察小車在什么條件下會保持運動狀態(tài)不變。 1. 使兩托盤里的砝碼質(zhì)量不相等。 2. 使兩托盤里的砝碼質(zhì)量相等。 3. 使兩托盤里的砝碼質(zhì)量相等，把小車在水平面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放。 4.使兩托盤里的砝碼質(zhì)量相等，分別掛在兩個小車上然后釋放。
用小車探究二力平衡的條件
1.作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡，這兩個力相互平衡。這就是二力平衡的條件。簡單稱之為：同物、等大、反向、同線。
2.如果物體上只受到兩個力作用，兩力大小相等、方向相反并在同一直線上，那么物體一定處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
(1)當左右兩邊砝碼一樣時，物體靜止不動。若往右邊多加了一個砝碼，小車還是不動，此 時小車處于 （“平衡”或“非平衡狀態(tài)”）狀態(tài)；(2)選用小車而不用木塊的原因是為了減少 對實驗結果的影響；(3)把小車水平扭轉(zhuǎn)一個角度是為了探究 ；(4)為了探究不在同一物體上的兩個力是否平衡，我們把小車換成紙片，然后我們怎么做 。
3 ．用如圖裝置探究二力平衡的條件。
【答案】(1)平衡(2)摩擦力(3)不在同一直線上兩個力是否能平衡(4)用剪刀把小卡片從中間剪開
【詳解】（1）如圖，桌子兩側(cè)為定滑輪，小車受到的拉力等于盤中砝碼的重力，若往右邊多 加了一個砝碼，右邊砝碼重力較大，所以 F1＜F2 ；小車還是不動，即處于靜止狀態(tài)，所以 此時小車處于平衡狀態(tài)，這是由于小車受到摩擦力作用的緣故。（2）在相同條件下，滾動摩擦比滑動摩擦小得多，選用小車而不用木塊的原因是為了減少 摩擦力對實驗結果的影響。（3）把小車水平扭轉(zhuǎn)一個角度后，小車兩端受到的拉力不在同一直線上，是為了探究不在 同一直線上兩個力是否能平衡。（4）為了探究不在同一物體上的兩個力是否平衡，則應使兩邊的拉力作用在不同物體上， 我們把小車換成紙片，然后我們應該用剪刀把小卡片從中間剪開，讓小卡片一分為二，使兩 邊的拉力分別作用在兩個小卡片上。所以做法為：用剪刀把小卡片從中間剪開。
1. 判斷兩個力是否平衡（1）根據(jù)二力平衡的條件判斷“等大”“反向”“同體”“共線”，這四個條件缺一不可?！揪毩暋咳鐖D， F1 和 F2 是物體所受的方向相反的兩個力，哪些情況下， 這兩個力是平衡的？
（2）根據(jù)物體的狀態(tài)判斷一個物體在兩個力的作用下，如果處于平衡狀態(tài)，則物體所受的這兩個力是平衡力。
物體只受拉力和重力的作用
2. 分析二力平衡與物體的運動狀態(tài)
運動狀態(tài)改變，一定有力作用在物體上，并且是非平衡力。
有平衡力作用在物體上，運動狀態(tài)不改變；
1. 相同點： ① 大小相等；② 方向相反； ③ 作用在同一條直線上。
2. 不同點： 平衡力作用在同一物體上；相互作用力作用在不同物體上。
一對平衡力與相互作用力的區(qū)別
一對平衡力與相互作用力的區(qū)別
走鋼絲是雜技表演的傳統(tǒng)項目之一。雜技演員在鋼絲上行走時，要保持平穩(wěn)，就要讓他的身體所受的重力與鋼絲對他的支持力平衡。因此，演員往往要手持一根長棒，不斷調(diào)整棒的位置，盡量 使身體和棒整體的重力作用線豎直向下通過鋼絲，如圖8-3所示。 只有這樣，他才能在鋼絲上保持平衡，做到有驚無險。
生活?物理?社會 高空走鋼絲
1.質(zhì)量為0.5 kg的花瓶放在水平桌面上，請說明桌面對花瓶支持力的大小和方向。
花瓶的重力G=mg =0.5kg×10N/kg=5N.花瓶所受的兩個力平衡，桌面對花瓶的支持力豎直向上，大小也為5N.
2. 在彈簧測力計的掛鉤上掛100 g 鉤碼，記錄靜止時彈簧測力計的示數(shù)。然后，使彈簧測力認和鉤碼一起向上勻速運動，觀察彈簧測力計(圖8-4) 的示數(shù)。兩次測量中，彈簧測力計的示數(shù)相等嗎?
鉤碼靜止時彈簧測力計的示數(shù)為1N,當彈簧測力計和鉤碼一起勻速上升時，示數(shù)近似為1N，所以相等.
3. 已知一架遙控模型直升機的質(zhì)量為0.25 kg 。若要使該模型直升機勻速升空，氣需要給它提供多大的升力?
F=G=mg =0.25 kg×10N/kg=2.5N.
4.如圖8-5(a) 所示，“老鷹”能穩(wěn)穩(wěn)地停在指尖的奧秘是什么? 用硬幣、餐叉和高腳杯做一個小實驗：將兩把餐叉彼此相對，夾住一 枚一元(或五角)硬幣，再輕輕地將硬幣平放或立在杯口上，如圖8-5 (b) 所示。請說出能順利完成這個小實驗的關鍵。
8-5(a)從二力平衡的角度解釋；8-5(b)從平衡狀態(tài)的角度解釋。
1 ．如圖所示，各物體受到兩個力，其中彼此平衡的是 ( )
2.一個文具盒放在水平桌面上靜止不動，下列力中屬于一對平衡力的是（ ）A.文具盒對桌面的壓力和桌面對文具盒的支持力；B.文具盒的重力和文具盒對桌面的壓力；C.文具盒的重力和桌面對文具盒的支持力。D.文具盒的重力和文具盒對地球的吸引力
3.關于運動和力，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，一定保持靜止狀態(tài)C.物體在平衡力作用下，一定作勻速直線運動D.運動的物體在平衡力作用下，一定作勻速直線運動
4.起重機的鋼絲繩吊著重物，比較在重物靜止時，重物勻速上升時，重物勻速下降時鋼絲繩對重物的拉力大小，則（???? ）A.重物勻速上升時，拉力最大B.重物靜止時，拉力最大C.重物勻速下降時，拉力最大D.上述三種情況，拉力一樣大
5.在平直公路上勻速行使的汽車受到幾對平衡力的作用？為什么說它們是互相平衡的？在乙圖上畫出汽車受力的示意圖。
6.如圖所示，靜止在水平路面上的小車，其支架的桿子上固定一鐵球，關于桿子給鐵球的力的方向，下列說法正確的是（ ）A.沿桿子B垂直于桿子C.豎直向上D.沿桿子與豎直方向之間的某一方向
7.用彈簧測力計兩次拉動重為G的物體豎直向上運動，兩次運動的S-t的圖像如左圖所示，其對應的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2則F1、F2,的大小關系是（ ）A.F1F2D.以上三種情況都有可能
8 ．在“探究二力平衡條件”的實驗中，將系于輕質(zhì)小卡片兩對角的細線分別斜跨過左右吸在黑板上的滑輪，在細線的兩端掛上鉤碼，如圖所示。此時作用在卡片上的兩個力大小相等、 方向相反。若要證明：“兩個力平衡的必要條件之一是必須作用在同一直線上” ，則下列實驗 操作正確的是 ( )
A ．手扶卡片，在右側(cè)加掛一個鉤碼，松手B ．手扶卡片，使其豎直向下移動一些，松手C ．手扶卡片，繞其中心在豎直平面旋轉(zhuǎn) 90° , 松手D ．手扶卡片，將右側(cè)滑輪豎直向下移動至與左側(cè)滑輪在同一水平線上，松手

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