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第5節 二力平衡的條件
【要點整理】
一個物體在兩個力的作用下，如果保持 或者 狀態，則這兩個力是平衡的。
2、作用在 上的兩個力，如果 ， ，并作用在 ，則這兩個力就相互平衡。
【例題講解】
1、如圖所示是人們向空中拋出實心球到實心球落地而停止運動的場景．下列情況中實心球受到平衡力作用的是（　　）
A．實心球在空中上升 B．實心球從空中下落 C．實心球在地上越滾越慢 D．實心球停在地上
解：（1）球在空中上升或者下落時，由于慣性繼續運動，此時球只受重力的作用，運動狀態不斷變化，受力不平衡，故AB選項不符合題意；
（2）當球落到地面上時，由于慣性繼續滾動，但由于受到地面的摩擦力，所以越滾越慢．運動狀態發生變化，受力不平衡，故C選項不符合題意；
（3）當在地面上靜止時，受豎直向下 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%96%E7%9B%B4%E5%90%91%E4%B8%8B&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https:?/??/?zhidao.baidu.com?/?question?/?_blank?)重力和地面對它向上的支持力，在這兩個力的作用下保持平衡，所以此時受平衡力．
故選D．
2、直升飛機沿豎直方向勻速升空時，在豎直方向受到升力F、重力G和阻力f，下面關于這三個力的關系式正確的是（ ）?
A.F>G+f B.F＜G-f C. F=G+f D. F=G-f
解：直升機沿豎直方向勻速升空時，處于平衡狀態，所以受到的是平衡力。由題意知，直升機在豎直方向上受到升力F、重力G和阻力f，其中升力F豎直向上。重力G和阻力f都豎直向下，則三者的關系是F=G+f。
故選：C。
3、重力相同的a、b兩件貨物在兩臺吊車鋼索的牽引下豎直向上運動，它們運動的s-t圖像分別如圖甲、乙所示，則在圖像描述的運動過程中：

A.它們都做勻速直線運動????
B.a貨物所受重力和鋼索對它的牽引力是一對作用力與反作用力????
C.b貨物所受重力和鋼索對它的牽引力是一對平衡力????
D.前6秒內，a貨物運動的平均速度小于b貨物運動的平均速度
解：A. 甲圖中路程和時間成正比說明甲做勻速直線運動，乙圖中路程和時間的比值變小說明不做勻速直線運動，故A不正確；
B.a貨物勻速直線運動，受到的重力和鋼索對它的牽引力是一對平衡力，故B不正確；
C.?b貨物不是勻速直線運動或靜止狀態，所以所受重力和鋼索對它的牽引力不是一對平衡力，故C不正確；
D. 由圖象可知：前6秒內，Sa=0.4m，Sb=0.6m，所以根據可知a貨物運動的平均速度小于b貨物運動的平均速度，故D正確。
故選D.
4、如圖所示，四旋翼無人機下方用細線懸掛一個重物，不考慮空氣阻力，則無人機在空中加速上升時，下列說法正確的是（　　）
A．重物受到的重力與細線對重物的拉力是一對平衡力
B．無人機對細線的拉力與重物對細線的拉力是一對相互作用力
C．細線對重物的拉力大于重物所受的重力
D．若細線突然斷了，重物由于慣性會繼續向上加速運動一段距離
解：AC、無人機在空中加速上升時，重物也加速上升，處于非平衡狀態，細線對重物的拉力大于重物受到的重力，不是一對平衡力，故A錯誤，C正確；
B、無人機對細線的拉力與重物對細線的拉力是作用在同一個物體上的兩個力，不是一對相互作用力。故B錯誤；
D、若細線突然斷了，重物由于慣性會繼續向上運動一段距離，但由于受到空氣阻力和重力的作用，速度會變小。故D錯誤。
故選：C。
5、在“探究二力平衡條件”的實驗中，小華的探究裝置如圖1甲所示，他將系于輕質硬紙片兩端的細線分別跨過左右支架上的滑輪后，在兩線末端掛上鉤碼。通過觀察硬紙片在什么條件下會保持運動狀態不變來研究二力平衡的條件。
（1）將細線兩端各掛一個50g的鉤碼，松手后紙片保持靜止狀態，在其中左端鉤碼下再加掛一個50g的鉤碼后，紙片向左加速運動，說明力的 對物體平衡有影響。
（2）在細線兩端各掛50g的鉤碼，將硬紙片扭轉一下，使紙片的一邊與桌面平行，放手后紙片 （選填“能”或“不能”）保持平衡，這樣做的目的是用于探究不在同一直線上的兩個力對物體平衡的影響；
（3）在做這個探究實驗時，小陽將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗裝置，你認為 的設計更好一些（選填“小華”或“小陽”），其主要原因是 。

解：（1）小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個向相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數量越多，拉力就越大；在其中左端鉤碼下再加掛一個50g的鉤碼后，紙片向左加速運動，說明力的大小對物體平衡有影響；
（2）小卡片轉過一個角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會轉動，說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡；
（3）小華實驗用的小卡片重力小，可以忽略，懸在空中不受摩擦力影響；
小陽實驗用的木塊放在水平桌面上，木塊和桌面之間存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，實驗要受到摩擦力影響，所以還是小華的實驗方案好。
故答案為：（1）大小；（2）不能；（3）小華；用小卡片做實驗，減少了摩擦力對實驗的影響。
【同步練習】
基礎篇
1.在如圖中，物體能處于平衡狀態的是（ 　）
A． B． C． D．
2.如圖是雜技表演獨輪車在某一時刻停止在地面的情景，下列分析正確的是（ 　）
A．人受到的重力與人對獨輪車的壓力是一對相互作用力
B．人受到的重力與人對獨輪車的壓力是一對平衡力
C．人對獨輪車的壓力與獨輪車對人的支持力是一對平衡力
D．人受到的重力與獨輪車對人的支持力是一對平衡力
3．如圖所示，是2019年春晚節目《少林魂》的截圖。下面說正確的是（　　）
A．甲對鼓的壓力和乙對鼓的支持力是一對平衡力
B．乙對鼓的支持力和鼓對乙的壓力是一對相互作用力
C．鼓對甲的支持力和鼓對乙的壓力是一對相互作用力
D．甲對鼓的壓力和鼓對甲的支持力是一對平衡力
4．如圖所示，木塊從斜面上A處由靜止滑下，經水平木板表面上的B處，最終停在C處。（不計空氣阻力）。下列說法正確的是（　　）

A．木塊在從B處到C處運動狀態沒有發生改變
B．木塊能在A處由靜止滑下，是因為受到的力是非平衡力
C．木塊在C處受到的重力與木板的支持力是一對相互作用力
D．木塊在B處對木板的壓力和木板對木塊的支持力是一對平衡力
5．滑板車重10N，放置在水平地面上。張智同學重500N，當他雙腳站立在滑板車上時，車和人都保持靜止。下列分析正確的是（　　）
A．張智同學對滑板車的壓力和滑板車對張智同學的支持力是平衡力
B．地面對滑板車的支持力與滑板車的重力是平衡力
C．地面對張智同學的支持力與張智同學的重力是平衡力
D．地面對滑板車的支持力大小為510N
6．對于在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車，下列說法正確的是（　　）
A．汽車受到重力、支持力和阻力的作用
B．汽車所受牽引力與阻力是一對相互作用力
C．汽車對地面的壓力和地面對它的支持力是一對平衡力
D．若汽車高速行駛，地面對汽車的支持力小于自身的重力
7．如圖所示杯子中的木塊，所受的平衡力為（　　）

A．木塊的重力和木塊對對杯底的壓力 B．木塊對杯底的壓力和杯底對木塊的支持力
C．木塊的重力和杯底對木塊的支持力 D．木塊的浮力和木塊的支持力
8．如圖所示，彈簧測力計和細線的重力及一切摩擦不計，物重G＝10N，則彈簧測力計A和B的示數分為（　　）

A．10N、0N B．0N、10N C．20N、10N D．10N、10N
9．甲、乙物體在某段時間內的路程時間圖象如圖，下列說法止確的是（　　）

A．甲受非平衡力作用，乙受平衡力作用 B．兩物體都受非平衡力作用
C．甲受平衡力作用，乙受非平衡力作用 D．兩物體都受平衡力作用
10．放在粗糙水平面上的物體M，受到兩個水平拉力F1、F2作用，F1方向向左，F2方向向右。下列分析正確的是（　　）
A．若M處于靜止狀態，則F1一定等于F2
B．若M向右做勻速直線運動，則F1一定小于F2
C．若M向左做勻速直線運動，則F1一定等于F2
D．若M向右做加速直線運動，則合力一定為零
提高篇
11．某同學利用如圖所示“懸掛法”來確定形狀不規則薄板的重心位置。當物體靜止時，根據　 　知識可知重力和拉力的作用線在同一直線上，從而確定物體重心在O點，若薄板重力為1.5N，則薄板的質量為　 　g；繩子對薄板的拉力為　 　N。
12．一架遙控直升飛機模型的質量為250g，當它懸停在空中時，旋翼提供的向上的升力是　 　N（g取10N/kg）；當它勻速上升和勻速降落時，旋翼提供的升力是　 　（選填：“相等“或“不等”）的。假設在月球表面上，飛機模型的質量為　 　250g（選填“大于”、“等于”或“小于”），該直升飛機模型　 　（選填“能”或“不能”）旋停在空中。
13．吊車吊起10000N的貨物以1m/s的速度上升，所用拉力是　 　N，若以2m/s的速度勻速上升，所用拉力是　 　N。
14．物體不受力或受平衡力時，物體處于　 　或　 　狀態，物體受力且不是平衡力時，物體不能保持平衡狀態，其物體運動狀態會　 　。
15．如圖，用水平壓力將木塊壓在豎直墻壁上，當木塊勻速下滑時，木塊受到的摩擦力大小為15N，則木塊的重力為　 　N；在壓力保持不變的情況下，在木塊的上方施加一個豎直向上的拉力F，使木塊恰好向上做勻速直線運動，則這個拉力F的大小為　 　N。

16．起重機的鋼絲繩吊著5×103N的重物，當物體以1m/s的速度勻速上升時，鋼絲繩對重物的拉力　 　5×103N；當物體以1.5m/s的初速度加速提升時，鋼絲繩對重物的拉力　 　5×103N，當物體以1.5m/s的初速度減速提升時，鋼絲繩對重物的拉力　 　5×103N．（選填“大于”、“等于”或“小于”）。
17．如圖（a）、（b）所示，小王做“探究二力平衡的條件”實驗，實驗中測量力的工具是　 　，它的最小分度值為　 　牛。當物體受到兩個力的作用時，在圖　 　狀態下才會保持靜止（選填“a”或“b”），這說明二力平衡時兩個力必須作用在　 　上。

18．如圖1所示，在探究“二力平衡的條件”實驗中：
（1）在左、右兩盤中同時加入一個100g的砝碼，木塊處于靜止狀態，此時木塊兩邊所受的拉力　 　（選填“相等”或“不相等”），這兩個力是　 　（選填“平衡”或“不平衡”）的。
（2）保持兩端砝碼相等，把木塊在水平桌面上扭轉一個角度后釋放，發現木塊旋轉后又恢復原狀，說明二力平衡需要的條件之一是　 　。
（3）在右盤中增加一個10g的砝碼，發現木塊仍處于靜止狀態，原因是　 　。
（4）為減小實驗誤差，小茗同學對實驗裝置進行了如圖2所示改進，他將系于小卡片（重力可忽略不計）的兩根細線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，作用在小卡片上拉力的施力物體是
　 　，為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖2情況下，小茗下一步操作是　 　。
19．小璇同學分別采用如圖甲、乙所示的實驗裝置在水平桌面上探究“二力平衡的條件”：
（1）當物體處于　 　狀態或　 　狀態時，它受到的力是相互平衡的。
（2）如圖乙，用手將小車旋轉一定角度，松手后，發現小車旋轉后又恢復原狀。這說明兩個力必須作用在同一　 　（選填“物體”或“直線”）上，物體才能平衡。
（3）同學們認為乙實驗裝置中用小車進行實驗優于甲實驗方案，其主要原因是　 　。
A．小車比較容易獲取 B．減少摩擦力對實驗結果的影響
C．小車容易扭轉 D．容易讓小車在水平方向上保持平衡
（4）如圖甲所示，若此時物體所受的拉力F1＝F2且物體保持靜止狀態，小璇又往左盤輕放入一個粉筆頭后物體仍然處于靜止狀態，則在這個過程中F1　 　，F2　 　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
20．在“探究二力平衡的條件”活動中。
（1）小明提出，能否只利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件？
小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的　 　和　 　的大小來進行比較。研究發現，在小明的方案中，只能根據相互作用的關系直接測出　 　的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去；
（2）為此，兩位同學不斷改進并先后設計了三個實驗方案使誤差越來越小（ABC三圖），如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順序為　 　（用字母表示），這樣改進是為了減小　 　對實驗的影響，實驗中通過改變兩邊砝碼的　 　來探究二力大小的關系；通過扭轉小車松手后觀察小車的狀態，來探究二力是否　 　。
（3）如圖丙是最終確定方案。此方案中，由于　 　，故卡片的重力可忽略不計。
21．用圖所示的裝置探究二力平衡條件

①當卡片平衡時，兩邊所掛鉤碼個數　 　（相等/不等），說明卡片兩邊所受拉力的大小　 　（相等/不等）。
②為觀察不在同一直線上的兩個力是否能平衡，可用手將卡片　 　，松手后時觀察卡片是否保持平衡。
③在卡片平衡時，用剪刀將卡片從中間剪開，并觀察隨之發生的現象。由此可以得到二力平衡的又一個條件是　 　。
④在探究同一問題時，有同學設計了如圖乙所示的方案，經過討論后同學們認為左圖的方案優于乙圖，圖乙方案的不足之處是　 　。可以如何改進乙圖　 　。著作權屬菁優網





參考答案：
【要點整理】
1、靜止、勻速直線運動
2、一個物體、大小相等、方向相反、同一直線上
【同步訓練】
1．C；2．D；3．B； 4．B； 5．D； 6．D； 7．C； 8．D； 9．D；10．B；
11．二力平衡；150；1.5；
12．2.5；相等；等于；不能；
13．10000；10000；
14．靜止；勻速直線運動；改變；
15．15；30；
16．等于；大于；小于；
17．彈簧測力計；0.2；b；同一直線；
18．相等；平衡；二力在同一直線上；木塊與桌面之間有摩擦；細線；將卡片剪開；
19．靜止；勻速直線；直線；B；變大；不變；
20．拉力；重力；拉力；BAC；摩擦力；質量；在同一直線上；卡片的重力遠小于砝碼的重力；
21．相等；相等；旋轉或扭轉一個角度；平衡力必須作用在同一物體上；木塊受到的摩擦力較大；將木塊換成帶輪的小車。











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