資源簡介

1.5
二力平衡的條件
學(xué)習(xí)重難點
1、知道什么是平衡狀態(tài)，平衡力，理解二力平衡的條件；
2、會用二力平衡的條件解決問題。
知識點梳理
知識點梳理一、平衡狀態(tài)和平衡力
平衡狀態(tài)的概念：物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。物體在受到幾個力作用時，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力是平衡力。
平衡力與平衡狀態(tài)的關(guān)系：物體在平衡力的作用下，處于平衡狀態(tài)，物體處于平衡狀態(tài)時要么不受力，若受力一定是平衡力。
平衡力與運動的關(guān)系：物體受平衡力或不受力保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
知識點梳理二、二力平衡
二力平衡：物體如果在兩個力的作用下，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這兩個力平衡。這兩個力就叫做一對平衡力。
1．二力平衡的條件
　　概括說就是“同物、等大、反向、共線”。
　　(1)同物：作用在同一物體上的兩個力。
　　(2)等大：大小相等。
　　(3)反向：兩個力方向相反。
　　(4)共線：兩個力作用在同一條直線上。
2．二力平衡的條件的應(yīng)用
　　(1)根據(jù)平衡力中一個力的大小和方向，判定另一個力的大小和方向。
　　(2)根據(jù)物體的平衡狀態(tài)，判斷物體的受力情況。
3．二力平衡與相互作用力的區(qū)別
　
平衡力
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
受力物體
作用在同一物體上
作用在兩個不同物體上
受力情況
受力物體是一個，施力物體分別是其他物體
兩個物體互為施力者，互為受力者
力的變化
一個力變化(增大、減小或消失)，另一個力不一定變化，此時物體失去平衡
同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失
知識點梳理三、同一直線上二力的合成
力的合成：如果一個力產(chǎn)生的作用效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的作用效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。如果一個力產(chǎn)生的作用效果跟兩個力共同作用產(chǎn)生的作用效果相同，這個力就叫做那兩個力的合力。
1．同一直線上二力的合成：
　　(1)同一直線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，方向跟這兩個力的方向相同，即。
　　(2)同一直線上，方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個大小之差，方向跟較大的那個力方向相同。
　　即
2．平衡力的合力為零。
知識點梳理三、實驗突破
實驗名稱：探究二力平衡條件
一、命題題眼突破
1．實驗?zāi)康模禾骄慷ζ胶庑铦M足哪些條件。
2．實驗結(jié)論：二力平衡的條件：同時作用在一個物體上的兩個力，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上。
3．實驗題眼突破
(1)選擇小車，而不選擇木塊的原因(減小摩擦力對該實驗造成的影響)。
(2)將小車換成硬紙片的好處(減小摩擦力對該實驗造成的影響)。
(3)定滑輪的作用(改變力的方向)。
(4)若選擇卡片作為研究對象，即實驗過程中不考慮卡片自身重力的影響。
(5)應(yīng)該選擇靜止?fàn)顟B(tài)的物體研究(因為勻速直線運動狀態(tài)不好控制)。
(6)研究力的大小關(guān)系的方法(托盤里放相同的砝碼或小車兩邊掛相同的鉤碼)。
(7)將卡片扭轉(zhuǎn)一定角度后再放手的目的(探究兩個力是否作用在同一直線上)。
(8)控制變量法的應(yīng)用
①探究平衡的兩個力是否在同一直線上，必須保持研究物兩端所受力相同，扭轉(zhuǎn)研究物的角度，判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。
②探究平衡的兩個力是否大小相同，必須保持兩個力在同一直線上，且兩端托盤里的砝碼質(zhì)量不相等或兩端鉤碼的數(shù)目不相同，判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。
三．典型例題
考點1：二力平衡
【例
1】
請判斷如圖所示的四幅圖中的力是否屬于一對平衡力，若不是，請說明理由：
A圖中的力：
；
B圖中的力：
；
C圖中的力：
；
D圖中的力：
。
【變式1-1】
關(guān)于平衡力，下列說法正確的是（　　）
A．物體只有在靜止時受到的力才是平衡力
B．作用在一條直線上的兩個力，大小相等，這兩個力一定是平衡力
C．物體受到的拉力和重力大小相等，這兩個力一定是平衡力
D．物體在平衡力的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)
【變式1-2】
2010年溫哥華冬奧會，我國速滑選手王濛打破世界記錄，一人獲得三枚金牌。有關(guān)王濛運動、領(lǐng)獎瞬間的說法錯誤的是
A.站在領(lǐng)獎臺上，受到的重力與支持力是一對平衡力
B.站在領(lǐng)獎臺上，受到的支持力與對領(lǐng)獎臺的壓力是一對平衡力
C.沖過終點后，由于慣性要繼續(xù)向前滑行
D.用力向后蹬冰面
，會向前滑行，原因是物體間力的作用是相互的
【變式1-3】
手提水桶靜止不動，屬于平衡力的是（　　）
A．手對桶的拉力和桶對地球的引力
B．桶對手的拉力和桶受的重力
C．桶受的重力和桶對地球的引力
D．手對桶的拉力和桶受的重力
考點2：二力平衡的應(yīng)用
【例2】
如圖所示“懸空的磁環(huán)”活動中，假設(shè)甲、乙、丙三個磁環(huán)相同，中間塑料管是光滑的。當(dāng)磁環(huán)都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，甲對乙的作用力F1和丙對乙的作用力F2的大小關(guān)系是（　　）
A．F1小于F2
B．F1等于F2
C．F1大于F2
D．無法比較
【變式2-1】
如圖所示，一個小孩沿水平方向用力推靜止在水平地面上的小汽車，但小車仍靜止，則
A．小孩對車的推力大于車受到的阻力
B．小孩對車的推力等于車受到的阻力
C．小孩對車的推力小于車受到的阻力
D．小孩對車的推力與車受到的阻力的大小關(guān)系不能確定
【變式2-2】
用鋼絲繩系著一個重500N的物體，
①當(dāng)鋼絲繩拉著物體勻速上升時，繩對物體的拉力是多少N？
②當(dāng)鋼絲繩拉著物體懸在空中靜止不動時，繩對物體的拉力是多少N？
③當(dāng)鋼絲繩拉著物體以2m/s的速度勻速下降時，繩對物體的拉力是多少N？
考點3：判斷相互作用力和平衡力
【例3】
如圖所示，把一個木塊放在水平桌面上，用水平向右的拉力拉木塊沿水平桌面做勻速直線運動，對木塊的受力分析正確的是(　
　)
圖1－5－1
A．木塊對桌面的壓力和木塊受到的支持力是一對平衡力
B．繩對木塊的拉力大于桌面對木塊的摩擦力
C．繩對木塊的拉力和木塊受到的摩擦力是一對相互作用力
D．木塊受到的重力和支持力是一對平衡力
【變式3-1】
如圖所示，將系在細線下的小球拉至A點，然后由靜止釋放，小球?qū)⒃贏、C兩點之間往復(fù)擺動，如果不考慮空氣對小球的阻力，下列分析中正確的是(　　
)
　圖1－5－8
A．細線對小球的拉力與小球的重力是一對平衡力
B．小球?qū)毦€的拉力與小球的重力是一對相互作用力
C．當(dāng)小球擺至C點時，如果小球所受的力同時消失，小球?qū)㈧o止在C點
D．當(dāng)小球擺至B點時，如果細線突然斷裂，小球?qū)⒇Q直下落
【變式3-2】
如圖所示，物塊A靜止在固定的斜面上。此時物塊的重力產(chǎn)生兩方面的作用效果：使物塊壓緊斜面以及使物塊有沿斜面向下滑動的趨勢，因而可將物塊的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向進行分解。實際解決問題時，就可以用這兩個方向上的分力來等效替代物塊的重力。下列說法正確的是(　
　)
　圖1－5－9
A．物塊受到斜面的支持力和物塊的重力是一對相互作用力
B．物塊受到斜面的支持力和物塊的重力沿斜面方向的分力是一對相互作用力
C．物塊受到斜面的摩擦力和物塊的重力是一對平衡力
D．物塊受到斜面的摩擦力和物塊的重力沿斜面方向的分力是一對平衡力
【變式3-3】
如圖所示，王爺爺推著失去動力的汽車在平直道路上勻速前進，下列說法中正確的是(　
　)
A．汽車對地面的壓力與地面對汽車的支持力是一對平衡力
B．汽車所受的推力與地面對汽車的摩擦力是一對平衡力
C．汽車所受的重力與汽車對地面的壓力是一對相互作用力
D．汽車對王爺爺?shù)耐屏εc地面對王爺爺?shù)哪Σ亮κ且粚ο嗷プ饔昧?br/>考點4：探究二力平衡的條件
【例4】
在“探究二力平衡的條件”活動中。
甲
(1)如果物體只受到兩個力的作用，且處于
狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件。
(2)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(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)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。
(3)為此，兩位同學(xué)不斷改進并先后設(shè)計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順序：
(用字母表示)，這樣的改進是為了減小
對實驗的影響。
,乙)
,丙)
(4)如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于
，故卡片的重力可忽略不計。
【變式4-1】
如圖是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景。
(1)小華將系于小卡片(重力可忽略不計)兩端的細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
來改變拉力的大小。
(2)當(dāng)小卡片平衡時，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片
(選填“能”或“不能”)平衡。設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究
。
(3)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在如圖所示情況下，小華下一步的操作是：
。
【變式4-2】
在“探究二力平衡的條件”實驗中，小明選擇了如圖的裝置，把小卡片兩端細線繞過滑輪，并掛上鉤碼。
（1）實驗中選擇小卡片的目的是
（填“考慮”、“不考慮”）小卡片的重力；探究兩個力大小關(guān)系時，應(yīng)該觀察細線兩端所掛鉤碼的個數(shù)。
（2）實驗中把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，目的是使小卡片受到的兩個拉力
，但大小相等，方向相反，松手后觀察小卡片是否平衡。
（3）小明利用彈簧測力計代替圖中的鉤碼進行了探究，發(fā)現(xiàn)兩個力的大小還有較小的差距。你認為形成差距的原因是
。
（答出一條即可）
四.課堂訓(xùn)練
1.
在下列事例中，受平衡力作用的物體是(　
　)
A．正在圓形軌道上運動的過山車
B．騰空而起加速上升的火箭
C．減速進站的火車
D．正在勻速上升的電梯
2.
兩個力的三要素完全相同，則這兩個力(　
　)
A．一定是一對平衡力
B．一定是一對相互作用力
C．可能是一對平衡力
D．一定不是一對平衡力
3.
如圖所示為研究二力平衡條件的實驗裝置，下列關(guān)于這個實驗的敘述錯誤的是(
)
A．為了減小摩擦，應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面
B．為使實驗效果明顯，應(yīng)選用質(zhì)量較大的小車
C．調(diào)整兩邊所掛鉤碼的數(shù)量，可以改變力的大小
D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了改變力的作用線的位置
4.
星期天小明去海洋公園觀看海獅表演，看到海獅將球頂在頭上靜止不動。分析此時受力情況，相互平衡的兩個力是(
)
A．球受到的重力和海獅對球的支持力
B．球受到的重力和球?qū)＊{的壓力
C．地面對海獅的支持力和海獅對地面的壓力
D．海獅的重力和海獅對地面的壓力
5.
一小鬧鐘靜止在水平桌面上，則(　
　)
A．鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力是一對平衡力
B．鬧鐘受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
C．鬧鐘受到的支持力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
D．桌面受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
6.
汽車停放在水平路面上，下列屬于平衡力的是(
)
A．汽車受到的重力和地球?qū)ζ嚨囊?br/>B．汽車受到的重力和汽車對路面的壓力
C．汽車受到的重力和路面對汽車的支持力
D．路面對汽車的支持力和汽車對路面的壓力
7.
如圖所示，把小車放在水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加相同砝碼，下列說法正確的是(
)
A．小車對桌面的壓力與桌面對小車的支持力是一對平衡力
B．小車受到的重力與桌面對小車的支持力是一對平衡力
C．小車受到的重力與小車對桌面的壓力是一對平衡力
D．細繩拉小車的力與細繩拉托盤的力是一對平衡力
8.
如圖所示，人沿水平方向推裝滿沙子的車，但沒有推動，下列說法正確的是(
)
A．人對車的作用力小于車對人的作用力
B．人對車的推力小于地面對車的阻力
C．沙子受到的重力與地面對車的支持力是一對平衡力
D．人對車的推力與地面對車的阻力是一對平衡力
9.
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(
)
A．懸停時，重物受到的重力與它對細線的拉力是一對平衡力
B．加速上升時，細線對重物的拉力大于重物所受的重力
C．勻速下降時，重物所受的重力大于細線對重物的拉力
D．水平勻速飛行時，懸掛重物的細線會偏離豎直方向
10.
如圖所示，升降電梯以1
m/s的速度勻速上升時，升降電梯對人的支持力為500
N。下列說法正確的是(　
　)
A．升降電梯靜止在十樓時對人的支持力小于500
N
B．升降電梯以1.5
m/s的速度勻速上升時對人的支持力大于500
N
C．升降電梯以2
m/s的速度勻速下降時對人的支持力等于500
N
D．升降電梯以1
m/s的速度勻速下降時對人的支持力小于500
N
11.
如圖所示，在平直的地面上，一個人用20
N的水平方向拉力，拉動小車向東做勻速直線運動，小車所受阻力的大小等于
N，阻力的方向向
(選填“西”或“東”)。
跳水是我國在國際運動比賽中的優(yōu)勢項目。如圖所示，跳水運動員站在跳板上靜止時，她受到的重力和支持力是一對
(選填“平衡力”或“相互作用力”)，運動員將跳板壓彎，說明力可以改變物體的
。
13.
一只靜靜地坐在屋頂上的小猴子，它受到的力
(選填“是”或“不是”)平衡力；若小猴子的質(zhì)量為2.5
kg，則屋頂對它的支持力是
。(g取10
N/kg)
14.
水桶自重20
N，裝的水重100
N，人若要能剛好提起來，人至少要用力
N。若人用了150
N的豎直向上的力，水桶所受的合力是
N，方向
。
15.
起重機的鋼繩吊著5×103
N的重物，先以0.5
m/s的速度勻速上升，后靜止在空中，再以1
m/s的速度勻速下降，在這三個運動狀態(tài)下，鋼繩對重物的拉力分別為F1、F2、F3，則F1
F2
F3。(選填“＞”“＜”或“＝”)
16.
利用如圖所示器材“探究二力平衡的條件”。
(1)將卡片上的兩根線跨放在支架的滑輪上，并在兩個線端分別掛上鉤碼，使作用在卡片上的兩個拉力方向相反，且在一條直線上。當(dāng)卡片平衡時，從鉤碼質(zhì)量看，卡片兩邊所受的拉力
。
(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
，釋放時觀察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡時，用剪刀將卡片從中間剪開，并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象。由此可以得到二力平衡的又一個條件是
。
(4)該實驗在選擇卡片時，選用較輕卡片的目的是
。
Syman1.5
二力平衡的條件
學(xué)習(xí)重難點
1、知道什么是平衡狀態(tài)，平衡力，理解二力平衡的條件；
2、會用二力平衡的條件解決問題。
知識點梳理
知識點梳理一、平衡狀態(tài)和平衡力
平衡狀態(tài)的概念：物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。物體在受到幾個力作用時，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力是平衡力。
平衡力與平衡狀態(tài)的關(guān)系：物體在平衡力的作用下，處于平衡狀態(tài)，物體處于平衡狀態(tài)時要么不受力，若受力一定是平衡力。
平衡力與運動的關(guān)系：物體受平衡力或不受力保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
知識點梳理二、二力平衡
二力平衡：物體如果在兩個力的作用下，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這兩個力平衡。這兩個力就叫做一對平衡力。
1．二力平衡的條件
　　概括說就是“同物、等大、反向、共線”。
　　(1)同物：作用在同一物體上的兩個力。
　　(2)等大：大小相等。
　　(3)反向：兩個力方向相反。
　　(4)共線：兩個力作用在同一條直線上。
2．二力平衡的條件的應(yīng)用
　　(1)根據(jù)平衡力中一個力的大小和方向，判定另一個力的大小和方向。
　　(2)根據(jù)物體的平衡狀態(tài)，判斷物體的受力情況。
3．二力平衡與相互作用力的區(qū)別
　
平衡力
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
受力物體
作用在同一物體上
作用在兩個不同物體上
受力情況
受力物體是一個，施力物體分別是其他物體
兩個物體互為施力者，互為受力者
力的變化
一個力變化(增大、減小或消失)，另一個力不一定變化，此時物體失去平衡
同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失
知識點梳理三、同一直線上二力的合成
力的合成：如果一個力產(chǎn)生的作用效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的作用效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。如果一個力產(chǎn)生的作用效果跟兩個力共同作用產(chǎn)生的作用效果相同，這個力就叫做那兩個力的合力。
1．同一直線上二力的合成：
　　(1)同一直線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，方向跟這兩個力的方向相同，即。
　　(2)同一直線上，方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個大小之差，方向跟較大的那個力方向相同。
　　即
2．平衡力的合力為零。
知識點梳理三、實驗突破
實驗名稱：探究二力平衡條件
一、命題題眼突破
1．實驗?zāi)康模禾骄慷ζ胶庑铦M足哪些條件。
2．實驗結(jié)論：二力平衡的條件：同時作用在一個物體上的兩個力，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上。
3．實驗題眼突破
(1)選擇小車，而不選擇木塊的原因(減小摩擦力對該實驗造成的影響)。
(2)將小車換成硬紙片的好處(減小摩擦力對該實驗造成的影響)。
(3)定滑輪的作用(改變力的方向)。
(4)若選擇卡片作為研究對象，即實驗過程中不考慮卡片自身重力的影響。
(5)應(yīng)該選擇靜止?fàn)顟B(tài)的物體研究(因為勻速直線運動狀態(tài)不好控制)。
(6)研究力的大小關(guān)系的方法(托盤里放相同的砝碼或小車兩邊掛相同的鉤碼)。
(7)將卡片扭轉(zhuǎn)一定角度后再放手的目的(探究兩個力是否作用在同一直線上)。
(8)控制變量法的應(yīng)用
①探究平衡的兩個力是否在同一直線上，必須保持研究物兩端所受力相同，扭轉(zhuǎn)研究物的角度，判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。
②探究平衡的兩個力是否大小相同，必須保持兩個力在同一直線上，且兩端托盤里的砝碼質(zhì)量不相等或兩端鉤碼的數(shù)目不相同，判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。
三．典型例題
考點1：二力平衡
【例
1】
請判斷如圖所示的四幅圖中的力是否屬于一對平衡力，若不是，請說明理由：
A圖中的力：
；
B圖中的力：
；
C圖中的力：
；
D圖中的力：
。
【答案】A：不是
受力物體不同；B：是一對平衡力；C：不是
不在同一直線上；D：不是
力的大小不等并且力不在同一條直線上。
【變式1-1】
關(guān)于平衡力，下列說法正確的是（　　）
A．物體只有在靜止時受到的力才是平衡力
B．作用在一條直線上的兩個力，大小相等，這兩個力一定是平衡力
C．物體受到的拉力和重力大小相等，這兩個力一定是平衡力
D．物體在平衡力的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)
【答案】D
【變式1-2】
2010年溫哥華冬奧會，我國速滑選手王濛打破世界記錄，一人獲得三枚金牌。有關(guān)王濛運動、領(lǐng)獎瞬間的說法錯誤的是
A.站在領(lǐng)獎臺上，受到的重力與支持力是一對平衡力
B.站在領(lǐng)獎臺上，受到的支持力與對領(lǐng)獎臺的壓力是一對平衡力
C.沖過終點后，由于慣性要繼續(xù)向前滑行
D.用力向后蹬冰面
，會向前滑行，原因是物體間力的作用是相互的
【答案】B
【變式1-3】
手提水桶靜止不動，屬于平衡力的是（　　）
A．手對桶的拉力和桶對地球的引力
B．桶對手的拉力和桶受的重力
C．桶受的重力和桶對地球的引力
D．手對桶的拉力和桶受的重力
【答案】D
考點2：二力平衡的應(yīng)用
【例2】
如圖所示“懸空的磁環(huán)”活動中，假設(shè)甲、乙、丙三個磁環(huán)相同，中間塑料管是光滑的。當(dāng)磁環(huán)都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，甲對乙的作用力F1和丙對乙的作用力F2的大小關(guān)系是（　　）
A．F1小于F2
B．F1等于F2
C．F1大于F2
D．無法比較
【答案】A
【變式2-1】
如圖所示，一個小孩沿水平方向用力推靜止在水平地面上的小汽車，但小車仍靜止，則
A．小孩對車的推力大于車受到的阻力
B．小孩對車的推力等于車受到的阻力
C．小孩對車的推力小于車受到的阻力
D．小孩對車的推力與車受到的阻力的大小關(guān)系不能確定
【答案】B
【變式2-2】
用鋼絲繩系著一個重500N的物體，
①當(dāng)鋼絲繩拉著物體勻速上升時，繩對物體的拉力是多少N？
②當(dāng)鋼絲繩拉著物體懸在空中靜止不動時，繩對物體的拉力是多少N？
③當(dāng)鋼絲繩拉著物體以2m/s的速度勻速下降時，繩對物體的拉力是多少N？
【答案】①因為物體做勻速上升時，受到的拉力與重力是平衡力，所以F=G=500N；
②因為物體靜止時，受到的拉力與重力是平衡力，所以F=G=500N；
③因為物體做勻速下降時，受到的拉力與重力是平衡力，所以F=G=500N。
考點3：判斷相互作用力和平衡力
【例3】
如圖所示，把一個木塊放在水平桌面上，用水平向右的拉力拉木塊沿水平桌面做勻速直線運動，對木塊的受力分析正確的是(　
　)
圖1－5－1
A．木塊對桌面的壓力和木塊受到的支持力是一對平衡力
B．繩對木塊的拉力大于桌面對木塊的摩擦力
C．繩對木塊的拉力和木塊受到的摩擦力是一對相互作用力
D．木塊受到的重力和支持力是一對平衡力
【答案】D
【變式3-1】
如圖所示，將系在細線下的小球拉至A點，然后由靜止釋放，小球?qū)⒃贏、C兩點之間往復(fù)擺動，如果不考慮空氣對小球的阻力，下列分析中正確的是(　　
)
　圖1－5－8
A．細線對小球的拉力與小球的重力是一對平衡力
B．小球?qū)毦€的拉力與小球的重力是一對相互作用力
C．當(dāng)小球擺至C點時，如果小球所受的力同時消失，小球?qū)㈧o止在C點
D．當(dāng)小球擺至B點時，如果細線突然斷裂，小球?qū)⒇Q直下落
【答案】C
【變式3-2】
如圖所示，物塊A靜止在固定的斜面上。此時物塊的重力產(chǎn)生兩方面的作用效果：使物塊壓緊斜面以及使物塊有沿斜面向下滑動的趨勢，因而可將物塊的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向進行分解。實際解決問題時，就可以用這兩個方向上的分力來等效替代物塊的重力。下列說法正確的是(　
　)
　圖1－5－9
A．物塊受到斜面的支持力和物塊的重力是一對相互作用力
B．物塊受到斜面的支持力和物塊的重力沿斜面方向的分力是一對相互作用力
C．物塊受到斜面的摩擦力和物塊的重力是一對平衡力
D．物塊受到斜面的摩擦力和物塊的重力沿斜面方向的分力是一對平衡力
【答案】D
【變式3-3】
如圖所示，王爺爺推著失去動力的汽車在平直道路上勻速前進，下列說法中正確的是(　
　)
A．汽車對地面的壓力與地面對汽車的支持力是一對平衡力
B．汽車所受的推力與地面對汽車的摩擦力是一對平衡力
C．汽車所受的重力與汽車對地面的壓力是一對相互作用力
D．汽車對王爺爺?shù)耐屏εc地面對王爺爺?shù)哪Σ亮κ且粚ο嗷プ饔昧?br/>【答案】B
考點4：探究二力平衡的條件
【例4】
在“探究二力平衡的條件”活動中。
甲
(1)如果物體只受到兩個力的作用，且處于
狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件。
(2)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(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)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。
(3)為此，兩位同學(xué)不斷改進并先后設(shè)計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順序：
(用字母表示)，這樣的改進是為了減小
對實驗的影響。
,乙)
,丙)
(4)如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于
，故卡片的重力可忽略不計。
【答案】(1)靜止；(2)重力；拉力；拉力；(3)BAC；摩擦力；(4)卡片的重力遠小于鉤碼的重力
【變式4-1】
如圖是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景。
(1)小華將系于小卡片(重力可忽略不計)兩端的細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
來改變拉力的大小。
(2)當(dāng)小卡片平衡時，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片
(選填“能”或“不能”)平衡。設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究
。
(3)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在如圖所示情況下，小華下一步的操作是：
。
【答案】（1）相反；鉤碼個數(shù)（2）不能；不在同一直線上的兩個力能否平衡（3）用剪刀將小卡片從中間剪開，觀察小卡片能否平衡
【變式4-2】
在“探究二力平衡的條件”實驗中，小明選擇了如圖的裝置，把小卡片兩端細線繞過滑輪，并掛上鉤碼。
（1）實驗中選擇小卡片的目的是
（填“考慮”、“不考慮”）小卡片的重力；探究兩個力大小關(guān)系時，應(yīng)該觀察細線兩端所掛鉤碼的個數(shù)。
（2）實驗中把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，目的是使小卡片受到的兩個拉力
，但大小相等，方向相反，松手后觀察小卡片是否平衡。
（3）小明利用彈簧測力計代替圖中的鉤碼進行了探究，發(fā)現(xiàn)兩個力的大小還有較小的差距。你認為形成差距的原因是
。
（答出一條即可）
【答案】：（1）不考慮
（2）不在同一條直線上
（3）未校零或兩個滑輪的摩擦不同或存在讀數(shù)誤差。
四.課堂訓(xùn)練
1.
在下列事例中，受平衡力作用的物體是(　
　)
A．正在圓形軌道上運動的過山車
B．騰空而起加速上升的火箭
C．減速進站的火車
D．正在勻速上升的電梯
【答案】D
2.
兩個力的三要素完全相同，則這兩個力(　
　)
A．一定是一對平衡力
B．一定是一對相互作用力
C．可能是一對平衡力
D．一定不是一對平衡力
【答案】D
3.
如圖所示為研究二力平衡條件的實驗裝置，下列關(guān)于這個實驗的敘述錯誤的是(
)
A．為了減小摩擦，應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面
B．為使實驗效果明顯，應(yīng)選用質(zhì)量較大的小車
C．調(diào)整兩邊所掛鉤碼的數(shù)量，可以改變力的大小
D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了改變力的作用線的位置
【答案】B
4.
星期天小明去海洋公園觀看海獅表演，看到海獅將球頂在頭上靜止不動。分析此時受力情況，相互平衡的兩個力是(
)
A．球受到的重力和海獅對球的支持力
B．球受到的重力和球?qū)＊{的壓力
C．地面對海獅的支持力和海獅對地面的壓力
D．海獅的重力和海獅對地面的壓力
【答案】A
5.
一小鬧鐘靜止在水平桌面上，則(　
　)
A．鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力是一對平衡力
B．鬧鐘受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
C．鬧鐘受到的支持力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
D．桌面受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力
【答案】A
6.
汽車停放在水平路面上，下列屬于平衡力的是(
)
A．汽車受到的重力和地球?qū)ζ嚨囊?br/>B．汽車受到的重力和汽車對路面的壓力
C．汽車受到的重力和路面對汽車的支持力
D．路面對汽車的支持力和汽車對路面的壓力
【答案】C
7.
如圖所示，把小車放在水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加相同砝碼，下列說法正確的是(
)
A．小車對桌面的壓力與桌面對小車的支持力是一對平衡力
B．小車受到的重力與桌面對小車的支持力是一對平衡力
C．小車受到的重力與小車對桌面的壓力是一對平衡力
D．細繩拉小車的力與細繩拉托盤的力是一對平衡力
【答案】B
8.
如圖所示，人沿水平方向推裝滿沙子的車，但沒有推動，下列說法正確的是(
)
A．人對車的作用力小于車對人的作用力
B．人對車的推力小于地面對車的阻力
C．沙子受到的重力與地面對車的支持力是一對平衡力
D．人對車的推力與地面對車的阻力是一對平衡力
【答案】D
9.
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(
)
A．懸停時，重物受到的重力與它對細線的拉力是一對平衡力
B．加速上升時，細線對重物的拉力大于重物所受的重力
C．勻速下降時，重物所受的重力大于細線對重物的拉力
D．水平勻速飛行時，懸掛重物的細線會偏離豎直方向
【答案】B
10.
如圖所示，升降電梯以1
m/s的速度勻速上升時，升降電梯對人的支持力為500
N。下列說法正確的是(　
　)
A．升降電梯靜止在十樓時對人的支持力小于500
N
B．升降電梯以1.5
m/s的速度勻速上升時對人的支持力大于500
N
C．升降電梯以2
m/s的速度勻速下降時對人的支持力等于500
N
D．升降電梯以1
m/s的速度勻速下降時對人的支持力小于500
N
【答案】C
11.
如圖所示，在平直的地面上，一個人用20
N的水平方向拉力，拉動小車向東做勻速直線運動，小車所受阻力的大小等于
N，阻力的方向向
(選填“西”或“東”)。
【答案】20
西
跳水是我國在國際運動比賽中的優(yōu)勢項目。如圖所示，跳水運動員站在跳板上靜止時，她受到的重力和支持力是一對
(選填“平衡力”或“相互作用力”)，運動員將跳板壓彎，說明力可以改變物體的
。
【答案】平衡力
形狀
13.
一只靜靜地坐在屋頂上的小猴子，它受到的力
(選填“是”或“不是”)平衡力；若小猴子的質(zhì)量為2.5
kg，則屋頂對它的支持力是
。(g取10
N/kg)
【答案】是
25N
14.
水桶自重20
N，裝的水重100
N，人若要能剛好提起來，人至少要用力
N。若人用了150
N的豎直向上的力，水桶所受的合力是
N，方向
。
【答案】120
30
豎直向上
15.
起重機的鋼繩吊著5×103
N的重物，先以0.5
m/s的速度勻速上升，后靜止在空中，再以1
m/s的速度勻速下降，在這三個運動狀態(tài)下，鋼繩對重物的拉力分別為F1、F2、F3，則F1
F2
F3。(選填“＞”“＜”或“＝”)
【答案】＝
＝
16.
利用如圖所示器材“探究二力平衡的條件”。
(1)將卡片上的兩根線跨放在支架的滑輪上，并在兩個線端分別掛上鉤碼，使作用在卡片上的兩個拉力方向相反，且在一條直線上。當(dāng)卡片平衡時，從鉤碼質(zhì)量看，卡片兩邊所受的拉力
。
(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
，釋放時觀察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡時，用剪刀將卡片從中間剪開，并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象。由此可以得到二力平衡的又一個條件是
。
(4)該實驗在選擇卡片時，選用較輕卡片的目的是
。
【答案】(1)相等
(2)旋轉(zhuǎn)一定角度
(3)必須作用在同一物體上
(4)卡片重力可以忽略
Syman

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