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(共25張PPT)
第七章 運動和力
二力平衡
第5節
01
知道什么是平衡狀態和平衡力，能判斷出物體受到的是否為平衡力
02
能夠設計實驗探究二力平衡的條件
03
能用二力平衡解決實際問題
請大家觀察掛在天花板上的電燈，平直公路上勻速行駛的汽車，分析它們的受力情況，畫出受力的示意圖。
G
F
G
F
F牽
F阻
不受力的作用時，運動的物體做勻速直線運動，受到力作用的高鐵可以做勻速直線運動嗎？
一、平衡狀態
1.物體受到幾個力作用時，如果保持　　 或　　 狀態，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態。
2.如果物體受兩個力的作用時處于　　 ，這兩個力就叫作平衡力，簡稱二力平衡。物體受平衡力作用時，將保持　　 狀態或____________
狀態。
靜止
平衡狀態
勻速直線運動
靜止
勻速直線運動
思考：速度為零的物體一定處于平衡狀態嗎？請舉例說明。
答案：速度為零的物體不一定處于平衡狀態。例如，物體以一定的初速度豎直向上拋出，當它到達最高點時，速度為零，但是受力卻不平衡，只受到豎直向下的重力，它并沒有處于平衡狀態。
二、二力平衡的條件
實驗　探究二力平衡的條件
(1)實驗猜想
猜想一下，什么樣的兩個力才能使物體處于平衡狀態呢？
(2)實驗方法
兩個力作用在物體上，如果物體保持靜止狀態，那么就說明這兩個力二力平衡。通過改變力的三要素來探究兩個力之間有什么關系。
(3)實驗過程
如圖所示，取一塊輕質硬紙板，在相對的頂點附近各開一個小孔，分別用細線系住，細線的另一端跨過桌邊的滑輪各懸掛一個50 g的鉤碼。
①觀察紙板是否靜止，紙板受到的兩個拉力的大小有什么關系？方向有什么關系？
②在左側的鉤碼下端再掛一個鉤碼，觀察紙板是否靜止。
③把紙板在豎直平面內扭轉一下，使紙板兩側所受的拉力平行但不在同一直線上，放手后觀察紙板是否可以保持靜止。
(4)歸納總結
二力平衡的條件：作用在 上的兩個力大小 ，方向 ，且作用在 上。
同一物體
相等
相反
同一條直線
(2024·泉州鯉城區期末)包粽子是我國端午節的傳統習俗之一。如圖為一懸掛于天花板的粽子，下列各對力中屬于平衡力的是(　　)
A.粽子的重力和天花板受到的拉力
B.粽子的重力和繩子對粽子的拉力
C.天花板受到的拉力和粽子對繩子的拉力
D.粽子對繩子的拉力和繩子對粽子的拉力
B
三、二力平衡條件的應用
1.我們通過物體的受力情況來判斷物體的運動狀態，如果物體受力______
(選填“平衡”或“不平衡”)，說明物體的運動狀態是在改變的；也可以根據物體的運動狀態來判斷物體的受力情況，如果物體運動狀態_____
(選填“改變”或“不改變”)，說明物體受力不平衡。
2.(1)有平衡力作用在物體上，運動狀態 (選填“改變”或“不改變”)；
(2)運動狀態改變， (選填“一定”或“不一定”)有力作用在物體上，并且是 (選填“平衡力”或“非平衡力”)。
不平衡
改變
不改變
一定
非平衡力
(3)確定物體的重心
①懸掛法確定重心：如圖所示。先在A點把薄板懸掛起來，薄板靜止時，所受的重力方向與懸繩的拉力方向在同一豎直線上，所以薄板的重心一定在通過A點的豎直線AB上。然后在C點把薄板懸掛起來。同理知，薄板的重心一定在通過C點的豎直線CD上，AB和CD的交點O就是薄板重心的位置。
②支撐法確定重心：如圖所示，把物體放在手指上，仔細調節物體，使其在手指上達到一個平衡狀態，物體的重心與支點在同一條豎直線上，在支點的上方。
一對平衡力和一對相互作用力的比較
一對平衡力 一對相互作用力
示意圖 靜止在桌面上的物體所受的重 力G與桌面對物體的支持力F支 是一對平衡力 桌面上的物體對桌面的壓力
F壓與桌面對物體的支持力F支
是一對相互作用力
相同點 大小相等 方向相反 作用在同一直線上 不同點 作用在同一物體上 作用在不同的物體上
一個力不一定隨另一個力的變化而變化 一個力隨另一個力的變化而變化
不一定是同性質的力 一定是同性質的力
1.下列物體中，受力平衡的是(　　)
A.豎直向上拋出的石子
B.沿光滑斜坡滾下的小球
C.正從地面騰空而起的火箭
D.在直路上勻速行駛的汽車
D
2.如圖所示是小明玩手指頂筆游戲時的情景，下列各對力中可能是一對平衡力的是(　　)
A.筆受到的重力和筆對地球的吸引力
B.筆受到的重力和手指對筆的支持力
C.筆受到的重力和筆對手指的壓力
D.筆對手指的壓力和手指對筆的支持力
B
1.(2024·營口鲅魚圈區期末)在下列運動過程中，物體處于平衡狀態的是(　　)
A.空中飛向球門的足球
B.豎直上拋運動到最高點的乒乓球
C.沿光滑斜面向下滑的小車
D.空中勻速直線下降的跳傘運動員
D
2.(2024·商洛商南縣月考)如圖所示，放手后紙片不能保持靜止，這樣的操作是為了探究物體在平衡狀態下所受的兩個力(　　)
A.大小是否相等
B.是否作用在同一直線上
C.是否作用在同一物體上
D.方向是否相反
B
3.(2024·呂梁期末)為提高群眾參與全民健身活動的積極性，體質監測工作人員帶著先進的測試儀器，進入某小區為居民進行了體質測試工作，如圖所示，這是某居民正站在置于水平地面的體重秤上進行測試的情景。下列幾組力中屬于平衡力的是(　　)
A.人對秤的壓力與秤對人的支持力
B.人對秤的壓力與人受到的重力
C.秤受到的重力與秤對人的支持力
D.人受到的重力與秤對人的支持力
D
4.(2024·廣元二模)科技館“探索與發現廳”，有一個有趣的磁懸浮燈泡，其示意圖如圖所示。在磁懸浮燈泡的內部裝有一塊永磁體，在燈泡上方的展柜中安裝有永磁體和一個勵磁線圈，給勵磁線圈通電，在控制電路的調節下，永磁體和勵磁線圈所產生的磁場能使燈泡靜止懸浮在空中。關于燈泡受力情況，下列說法中正確的是(　　)
A.燈泡受到的磁力大于燈泡受到的重力
B.展柜中磁體對燈泡的力大于燈泡上的
磁體對展柜中磁體的力
C.燈泡受到的磁力小于燈泡受到的重力
D.燈泡受到的磁力等于燈泡受到的重力
D
5.(2024·南寧武鳴區期中)如圖所示，一個質量m＝200 g的沃柑靜止在樹枝上，以下對于沃柑所受樹枝作用力的大小和方向的說法中正確的是
(g取10 N/kg)(　　)
A.等于200 g，方向豎直向上
B.等于200 g，方向豎直向下
C.等于2 N，方向豎直向上
D.等于2 N，方向垂直枝條向下
C
解析　人對秤的壓力與秤對人的支持力，這兩個力沒有作用在同一個物體上，不是平衡力，故A錯誤；
人對秤的壓力與人受到的重力，這兩個力沒有作用在同一個物體上，不是平衡力，故B錯誤；
秤受到的重力與秤對人的支持力，這兩個力沒有作用在同一個物體上，不是平衡力，故C錯誤；
人受到的重力與秤對人的支持力，大小相等、方向相反、在同一直線上、并作用在同一物體上，所以這兩個力是一對平衡力，故D正確。
解析　燈泡在豎直方向受到兩個力的作用：重力和磁力，并且保持靜止狀態，說明這兩個力是一對平衡力，大小相等，
故D正確，A、C錯誤；
展柜中磁體對燈泡的力和燈泡上的磁體
對展柜中磁體的力是相互作用力，大小
相等，故B錯誤。
解析　沃柑靜止在樹枝上，受力平衡，沃柑所受樹枝作用力與重力平衡，大小相等，方向相反，沃柑的重力為：G＝mg＝200×10－3 kg×10 N/kg＝2 N；重力方向豎直向下，樹枝作用力豎直向上，故C正確，A、B、D錯誤。

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