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(共32張PPT)
第七章　力與運動
探究二力平衡的條件
第三節　第1課時
01
知道什么是物體的平衡狀態
02
知道什么是平衡力和二力平衡的條件
牛頓第一定律的內容：___________________________________________
_____________________。定律成立的條件：_________________。
一切物體在沒有受到外力作用時，總保持靜止狀
態或勻速直線運動狀態
沒有受到外力作用
他們分別受到了哪些力的作用？
靜止的吊燈
勻速上升的潛水艇
勻速下降的運動員
跳傘運動員勻速降落
靜止的吊燈
在受力的情況下，物體有時也會保持靜止或勻速直線運動狀態。這是為什么？
思考：現實生活中物體受到外力
時，也能保持靜止狀態或勻速直
線運動狀態，這與牛頓第一定律
矛盾嗎？
不矛盾，物體受到的合力為零時，與不受力的效果是一樣的。
一、平衡狀態與平衡力
定義
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，我們就說這幾個力平衡。
只受兩個力
二力平衡
1.能保持_____或________________，我們就說該物體處于平衡狀態；
如果物體只受兩個力的作用，且處于平衡狀態，
這兩個力就互稱為_______ 。
靜止
勻速直線運動狀態
平衡力
2.(1)圖中跳傘運動員能勻速下降，處于平衡狀態，運動員和降落傘作為整體受到的_____和_________是一對平衡力。
重力
空氣阻力
(2)圖中棲息在枝條上的小鳥靜止時，受_____和_______，它們是一對_______。
重力
支持力
平衡力
A．運行的衛星 B．降速的飛機
C．下落的蘋果 D．勻速下落的傘兵
1.(2024·永州道縣期末)如圖所示的情景中，處于平衡狀態的是(　　)
D
解析　繞地球運行的衛星，衛星的運動方向不斷變化，不是平衡狀態，故A錯誤；
降速的飛機、下落的蘋果，速度大小都在改變，即運動狀態改變，不是平衡狀態，故B、C錯誤；
勻速下落的傘兵，處于勻速直線運動狀態，是平衡狀態，故D正確。
2.(2024·廈門思明區期中)以下各圖是每0.1 s拍攝一次的小球在不同運動狀態下的頻閃照片，其中受到平衡力作用的是(　　)
B
解析　由圖A知小球的速度大小不變，但方向發生改變，則小球受到非平衡力作用，故A錯誤；
由圖B知小球做勻速直線運動，受到平衡力作用，故B正確；
由圖C知小球在水平方向運動，小球的速度大小不斷變化，受到非平衡力作用，故C錯誤；
由圖D知小球在豎直方向運動，小球的速度大小不斷變化，受到非平衡力作用，故D錯誤。
下面這些物體分別受到哪些力的作用？
靜止在桌面的花瓶
疊放在一起的石頭
沿直線勻速行駛的列車
問題：兩個力滿足什么關系，才能使物
體處于平衡狀態？
二、實驗：探究二力平衡的條件
F
G
F
G
F
G
F牽
F阻
二力平衡的條件是什么？
提出問題
猜想假設
從力的三要素方面猜想
F
G
兩個力的大小可能要相等。
兩個力的方向可能要相反。
兩個力可能要在同一條直線上。
兩個力可能要作用在同一物體。
1.設計實驗
在水平桌面上放一輕質紙板，使紙板在水平方向上受兩個力的作用，如圖所示，改變兩力的大小、方向和作用點，探究當紙板平衡時二力的關系。
實驗方法：
控制變量法
平衡狀態：
靜止狀態
木塊
小車
滾動
減小阻力對實驗的影響
卡片
懸空
減小重力對實驗的影響
2.進行實驗
實驗記錄
實驗 卡片在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在 同一直線 是否作用在同一物體 1 不相等 相反 是 是 是
2 相等 相反 是 是 否
3 相等 相同 是 是 是
4 相等 相反 否 是 是
5 相等 相反 是 否 是
保持平衡
簡記：同體、等大、反向、共線。
3.實驗結論
二力平衡的條件是：作用在___________的兩個力大小_____、方向_____，并且作用在____________上。
同一物體上
相等
相反
同一條直線
1.(2024·邵陽期末)在沒有其他輔助的情況下，在水平地面上不可能保持的姿勢是(　　)
D
解析　A、B、C三圖中地面對人的支持力和人的重力兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一個物體上，是一對平衡力，所以A、B、C三圖中的姿勢可以在水平地面上保持，故A、B、C不符合題意；
D圖中地面對人的支持力方向和腳面垂直，作用在接觸面上，即腳上，人的重力作用在重心，重心偏右，與支持力不在一條直線上，所以D圖中的姿勢不可能在水平地面上保持，故D符合題意。
2.(2024·阜陽二模)圖甲為帶有重垂線的掛鉤，分別將掛鉤掛在薄板上的A點和D點，把薄板懸掛起來，重垂線位置分別如圖乙、丙所示，則薄板的重心為AB和DE的交點C。以上找重心的原理利用的是二力平衡條件中的兩個力作用在___________(選填“大小相等”“同一物體”或“同一直線上”)。
同一直線上
解析　因為重力方向豎直向下，將薄板沿A點吊起，薄板重力和拉力是一對平衡力，兩個力作用在同一條直線上，即重心在線段AB上；同理，將薄板再沿D點吊起，重心也在線段DE上，兩條線段的交點C即為該薄板的重心，所以利用的是二力平衡中的兩個力作用在同一直線上。
1.(2024·石家莊期末)下列事例中，處于平衡狀態的物體是(　　)
A.正在圓形軌道上運動的過山車
B.減速進站的火車
C.勻速直線上升的熱氣球
D.豎直上拋的石子
C
解析　正在圓形軌道上運動的過山車運動方向一直發生變化，所以不是平衡狀態，故A錯誤；
減速進站的火車，其速度越來越慢，所以不是平衡狀態，故B錯誤；
勻速直線上升的熱氣球，速度大小和運動方向都不改變，處于平衡狀態，故C正確；
豎直上拋的石子，其速度越來越小，所以不是平衡狀態，故D錯誤。
2.(2024·莆田荔城區模擬)如圖是一款可載人的電動行李箱，載著人沿直線勻速行駛在路面上，與人受到的支持力形成一對平衡力的是(　　)
A.人對行李箱的壓力
B.行李箱受到的重力
C.人受到的重力
D.行李箱對地面的壓力
C
解析　人對行李箱的壓力，受力物體是行李箱，人受
到的支持力，受力物體是人，作用在兩個物體上，不
是一對平衡力，故A不符合題意；
行李箱受到的重力，受力物體是行李箱，人受到的支持力，受力物體是人，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故B不符合題意；
人受到的重力與人受到的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，是一對平衡力，故C符合題意；
行李箱對地面的壓力與人受到的支持力作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故D不符合題意。
3.(2024·瑞金期末)如圖所示，F1與F2是一對平衡力的是(　　)
D
解析　A、B中的兩個力不在同一條直線上，不是平衡力，故A、B錯誤；
C中的這兩個力大小不同，不是平衡力，故C錯誤；
D中兩個力大小相同、方向相反，且在同一直線上，作用在同一個物體上，故D正確。
4.(2024·鄧州一模)如圖所示，磁性黑板貼吸在豎直懸掛的黑板上，黑板由鐵質材料制成。不計黑板貼之間的相互作用力，則下列說法正確的是(　　)
A
A.黑板貼受到的重力與黑板貼受到的摩擦力大小相等
B.用垂直于黑板的力壓黑板貼時，黑板貼受到的摩擦力增大
C.黑板貼對黑板的吸引力與黑板對黑板貼的吸引力是一對平衡力
D.黑板貼受到的重力與黑板對黑板貼的吸引力是一對平衡力
解析　黑板貼受到的重力與黑板貼受到的摩擦力是一
對平衡力，大小相等，當用垂直于黑板的力壓黑板貼
時，由于重力不變，所以黑板貼受到的摩擦力大小不
變，故A正確，B錯誤；
黑板貼對黑板的吸引力與黑板對黑板貼的吸引力，這兩個力作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故C錯誤；
黑板貼受到的重力方向豎直向下，黑板對黑板貼的吸引力在水平方向上，不符合二力平衡條件，不是一對平衡力，故D錯誤。
5.(2024·天津東麗區期末)某小組同學研究二力平衡，現有器材為：力傳感器(相當于測力計)、數據采集器(可將傳感器測得數據采集后輸送至計算機)、計算機、硬紙板、細繩等。圖甲、乙為他們設計的兩種實驗方案。
(1)應根據圖____所示方案進行實驗。
甲
解析　由圖甲可知，此時測力計的兩個力是作用在硬紙板上，兩個測力計的拉力作用在同一物體上，圖乙兩個彈簧測力計的掛鉤掛在一起沒有作用在同一物體上，故選甲；
(2)圖丙是該組同學正確進行實驗，在計算機上得到的實驗圖線(縱軸分別顯示F1和F2的大小，橫軸表示時間t)。請依據相關信息，寫出兩條結論。
①_______________；
②_______________。
兩個力大小相等
兩個力方向相反
解析　由圖像可知：兩個力關于橫軸對稱，所以兩個力大小相等，方向相反。

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