七下B-第11讲-二力平衡.docx

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1、第11讲二力平衡B.知道二力平衡的意义，能说出当受力平衡时，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直 线运动状态。1 .能说明二力平衡的条件以及物体运动状态变化的原因。能用二力平衡的条件解决简单问题。二.知识梳理（一）二力平衡L二力平衡：如果作用在物体上的力只有两个，且物体在两个力作用下处于静止状态或匀速 直线运动状态，我们就说这两个力平衡。平衡状态：物体在平衡力作用下处于静止状态或匀速直线运动状态。物体在平衡力作用下，总保持匀速直线运动状态或静止状态。力不是维持物体运动的原因。物体如果受到非平衡力的作用，物体的运动状态就会发生改变。（4）如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受

2、外力作用，也可能受平 衡力作用。2 ,探究二力平衡的条件：实验：（1）如图甲所示，取一块塑料板在相对的两边中点附近各开一个小孔，用细线系住。细线的另一端跨过桌边的滑轮各悬挂一个50克的钩码。【提问：此时塑料板受到的两个拉 力的大小有什么关系？方向有什么关系？塑料板能否静止？】现象：此时两个拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，塑料板静止。把塑料板扭转一下，使塑料板两侧细线相互平行（图乙）。【提问：此时塑料板还能平 衡吗？】现象：此时两个拉力大小相等，方向相反，但不作用在同一条直线上，塑料板不能平衡。在其中一个钩码下端再挂一个50克的钩码，【提问：塑料板还能平衡吗？】现象：此时两个拉力大小

3、不相等，方向相反，作用在同一条直线上，塑料板不能平衡。分析论证：当塑料板受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同条直线上时，塑料板就 处于平衡状态；而当不满足其中任何一个条件时，塑料板都不会平衡。结论：通过实验分析我们可以发现，要使物体在两个力的作用下保持静止状态必须满足以下 四个条件：两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一条 直线上。平衡力相互作用力相同点1大小相等2方向相反3作用在同一条直线上不同点1作用在同一物体上作用在不同物体上2一个力消失，另一个力可以存在两力同时存在，同时消失【提问：平衡力和相互作用力的区别和联系？】三.经典例题【例1】（二力平衡的条件）小明在家

4、进行趣味实验“竖辣椒”，通过不断调节，最终把一 根辣椒竖立在桌面上。以下关于辣椒的受力示意图中，正确的选项是（解析:C.由题知，辣椒在竖直方向上保持静止状态，辣椒在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力OA、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用，二力方向相反、作用在一条直线上，都作用在 辣椒上（作用点也可以都画在重心上），故A正确；B、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用，二力不在一条直线上，故B错误；C、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用，重力的作用点不在重心、二力不在一条直线上， 故C错误；D、图中所示辣椒受到重力、支持力的作用，重力的作用点不在重心、二力方向不相反、二 力不在一条直线上，故

5、D错误。【例2】（二力平衡的条件）用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将（）A.向左下运动B.向右上运动C.仍静止不动D.转过一定角度答案：C解析：根据图片可知，塑料片上受到的两个拉力由钩码的重力产生。 当挂上等重的钩码时，两个拉力的大小相等，方向相反、作用在同一物体和同一直线上，因此二力平衡，那么塑料片静止不动，故C正确，而A、B、D错误。【例3】（物体平衡状态下的受力分析）某同学从滑梯上匀速下滑，滑梯对该同学作用力F 的方向是（）ABD答案：A解析：该同学由于匀速下滑，受平衡力，滑梯对该同学的作用力与重力平衡，竖直向上，大 小相等。

6、应选：Ao【例4（物体平衡状态下的受力分析）如下图，整个装置 静止于水平桌面，某物块静止在光滑斜面上，物块与一轻质弹 簧相连，弹簧通过绳子固定在斜面的顶端，物块的下端用一个 垂直于斜面的挡板挡住。此时的物块（）A. 一定受到弹簧拉力B. 一定受到弹簧拉力C. 一定受到弹簧拉力D. 一定受到挡板的支持力C.可能受到四个力的作用D.可能只受两个力的作用答案：C解析：物体除受重力、斜面支持力之外，可能还受到挡板的弹力、弹簧弹力的作用，但也可 能是挡板弹力、弹簧弹力两者之一，即可能为3个力，也可能是4个力，因此C正确，ABD 错误。例5（二力平衡条件的应用）在无风的雨天，雨滴着地前的一段时间内是匀速下

7、落的, 并且体积较大的雨滴着地时的速度也较大。以下说法正确的选项是（）A.体积较大的雨滴下落的高度一定较大B.体积较大的雨滴在空中运动的时间一定较长C.不同的雨滴匀速下落时，速度越大，受到的空气阻力越大D.不同的雨滴匀速下落时，体积越大，受到的空气阻力越小 答案：C解析：A.雨滴是在同一高度下落，雨滴下落的高度与雨滴的体积无关，故A错误；B.由题意知，体积较大的雨滴着地时的速度也较大，平均速度越大，相同的高度，速度越 大，时间越短，故B错误；CD.体积较大的雨滴的重力也较大，雨滴做匀速直线下落运动时，在竖直方向上，重力等 于阻力，所以不同的雨滴匀速下落时，速度越大，受到的空气阻力越大，故D错误

8、，C正 确。【例6】（二力平衡条件的应用）如下图，拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动，当 向上减速到最高点A点时所受各力突然全部消失，小球将处于状态（选填“静止”、“匀速直线”或“静止或匀速直线”）；当向下落到最低点B时 方广 小球处于状态（选填“平衡”或“非平衡”），你判断依据 /；是。/ 答案：静止；非平衡；小球不是做匀速直线运动: b解析：当小球向上减速到最高点A点，速度为0,此时小球所受各力突然全B部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态；当小球沿 ABC的轨迹下落到最低点B时，小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线 运动，所以小球处于非平衡状

9、态。【例7】（二力平衡与相互作用力）关于平衡力和相互作用力，以下说法正确的选项是（）A.物体受平衡力作用时，运动状态可能会改变B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力C.拔河比赛中甲队获胜，但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力D.跳水运发动蹬跳板时，他对跳板的力和跳板对他的力是一对平衡力 答案：C解析：A、物体在平衡力作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态，所以运动状态一定不 变，故A错误；B、静止在地面上的物体所受的重力和它对地球的吸引力是一对相互作用力，故B错误；C、拔河比赛中甲队获胜，但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力，是相互作用 力大小相等，故

10、C正确；D、跳水运发动蹬跳板时，他对跳板的力和跳板对他的力是一对相互作用力，故D错误。【例8】（二力平衡与相互作用力）如下图，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中 分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。以下判断正确 的是（）A. G与F3是一对平衡力B. G与F3是一对相互作用力奏C.Fi与F2是一对平衡力DFi与F2是一对相互作用力0答案：D 解析：A、G与F3这两个力没有作用在同一个物体上，所以不 是一对平衡力，故A错误；B、G的施力物体是地球，受力物体是小球；F3的施力物体是水平横杆，受力物体是弹簧, 所以G与F3不是一对相互作用

11、力，故B错误；CD、Fi是弹簧拉动小球的力，F2是小球拉动弹簧的力，这两个力是一对相互作用力，故C 错误、D正确。【例9】（二力平衡条件的探究）在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示。（1 ）实验时小明发现左右两侧悬挂祛码质量不等时木块也能平衡,其原因是 O（2）经过思考后，小明采用如图乙所示装置继续实验，该方案中由于, 故小卡片的重力可以忽略不计。（3）为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”，小明在图乙所示实验的基础上 又分别进行了图丙、图丁所示操作，其中操作 （丙/丁/丙和丁都）是正确的。（4）小明最后将小卡片用剪刀剪断（分为左右两半），这是为了验证 o

12、徐 A aan婺疗於”汐 甲乙丙丁徐 A aan婺疗於”汐 甲乙丙丁徐 A aan婺疗於”汐 甲乙丙丁答案：（1）木块与桌面摩擦力的影响；（2）卡片的重力远小于钩码的重力；（3）丙；（4）只有作用在同一物体上的两个力才能平衡解析：（1）实验时小明发现左右两侧悬挂底码质量不等时木块也能平衡，说明物体还受一 个力，这个力是木块受到的摩擦力；（2）如图乙是最终确认的实验方案。此方案中，由于卡片的重力远小于钩码的重力，可以 忽略不计；（3）为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片转过一定角度，并保持两 个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡，故丙正确；丁中虽然两个力不在同一条直线上，但

13、没有控制两个力的方向相反，故丁错误；（4）将小卡片用剪刀剪断，使两个力作用在两个物体上，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平彳野。【例10（二力平衡条件的探究）为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使 物体处于平衡状态，进行如下实验。（2）将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，松口钩码（1）选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论: 作用在物体上的两个力需要满足的条件 是，物体才处于静止状 态。（3）如图乙，假设启动电动机继续进行研究: 当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察 白钩码 物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相

14、等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是 答案：（1）减小研究对象的自重对实验的影响；（2）在同一直线上；（3）作用在物体上 的两个力满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态解析：（1）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以其重力可以不考虑； （2）图甲中静止的研究对象转到虚线位置，此时两个力不在同一条直线上，松手后发现研 究对象发生转动，这说明二力平衡时，这两个力需要满足的条件是在同一条直线上，物体才 处于静止状态；（3）当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时，可以观察到物体做匀速直线运动，当弹簧 测力计示数与物体重力大小不相等时，可以观察到物体做变速运动，所以研究的目

15、的是：作 用在物体上的两个力满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态。四.方法总结静止匀速直线运动二力平衡-匀速直线运动二力平衡-二力平衡-二力平衡-二力平衡的条件：同体、等大、反向、磔判断力的大小L二力平衡条件的应用判的方向运动状态改变一受力（力是改变物体运动状态的原因）不受力运动和历的关系-运动状态根（平衡态）-衡力五.精选周练练1、二力平衡的条件健身者在没有其它辅助的情况下，以下姿势不可能在水平地面上保持的是（）答案：A解析：A.地面对人的支持力和人的重力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故该姿势不 能在水平地面上保持，故A符合题意；BCD.地面对人的支持力和人的重力作用在同一直线上，

16、是一对平衡力，故这几种姿势能 在水平地面上保持，故BCD不符合题意。答案：A解析：A.地面对人的支持力和人的重力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故该姿势不 能在水平地面上保持，故A符合题意；BCD.地面对人的支持力和人的重力作用在同一直线上，是一对平衡力，故这几种姿势能 在水平地面上保持，故BCD不符合题意。【考点相同的同类题】二力平衡的条件研究二力平衡的条件时，小明用剪刀将图中静止的薄塑料片从中间剪断, 他要研究的是这两个力是否（）A.作用在同一直线上B.方向相反C.作用在同一物体上D.大小相等答案：C解析：用剪刀将图中静止的薄塑料片从中间剪断，两个力作用在两个物体上，不能保持平衡状态，因

17、为研究的是两个力是否作用在同一物体上，C正确。练2、物体平衡状态下的受力分析如下图，某人善于平衡技术，在一次表演中，他使一把重为G的梯子仅在一石块 的支持下处于静止状态，此时梯子受到石块作用力的大小为，方向 是 O答案：G 竖直向上解析：梯子受重力和石块支持力，由于梯子保持静止状态，故受平衡力，可得石 块作用力（支持力）方向竖直向上，大小等于重力G。【考点相同的同类题】物体平衡状态下的受力分析如下图重G的铁块静止在斜面上，那么斜面对铁块的作用力大小为（ ）A.等于G C.小于G 答案：AB.大于GD.以上情况都有可能解析：当物体静止在斜面上，处于平衡状态，铁块受到支持力和摩擦力的作用，二力的合

18、力 与重力是一对平衡力，大小相等，所以斜面对铁块的作用力等于重力。应选A。练3、二力平衡条件的应用如下图，水平向左的风吹得衣架在水平晾衣杆上滑动起来，假设衣架和衣服做匀速运动，此时衣架对晾衣杆的压力（B.比没有风时小D.以上都有可能B.比没有风时小D.以上都有可能A.比没有风时大C.和没有风时一样大答案：C解析：衣架在竖直方向上处于静止状态，对晾衣杆的压力大小等于晾衣架和衣服的重力，和 没有风时一样大，故C正确，ABD错误。应选：Co【考点相同的同类题】二力平衡条件的应用2021年4月19日，“机智号”电动直升机在火星地表首飞成功，如下图。在匀速上升、 空中悬停、匀速下降阶段，“机智号”旋翼受

19、到的升力分别为人、同、F3,不计机身受到 的火星气体阻力，那么（）一一A. F Fi F3B. FiF2 F2 答案：DA. F Fi F3B. FiF2 F2 答案：DE. F1= F3 F2 答案：DF. F1= F3 F2 答案：DG. F1= F2= F3解析：直升机在匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段，都处于平衡状态，其受到的升力都和重力相互平衡，那么Fi=F2=F3=G,应选D。练4、二力平衡与相互作用力如下图，甲、乙两个物体在水平桌面上处于静止状态，以下关于它们受力的说法正确的选项是（ ）_A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力J3-LB.乙物体受到甲、乙两物体的重力和

20、桌面的支持力 J乙IC.乙物体受到的重力与桌面的支持力是一对平衡力U 厂D.乙物体受到重力、甲物体的压力和桌面的支持力答案：D解析：A、甲对乙压力的大小等于甲重力的大小，桌面对乙支持力的大小等于甲乙的重力和， 因此二力不是相互作用力，故A错误；BD、因为乙处于静止状态，因此乙物体受甲的压力、重力和桌面的支持力，故B错误，D 正确。C、乙物体受到的重力与桌面的支持力，二力大小不相等，因此不是平衡力，故C错误。【考点相同的同类题】二力平衡与相互作用力将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网 袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动（如图）。随着转速加大，网袋由静止

21、开始向上运动。以下判断正确的选项是（）/1字A.网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力65B.金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡F反芯iA力c.金属球转动过程中，运动状态不变A网袋D.实验说明，改变物体的运动状态需要力答案：D解析：A、网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力， 且方向相同，不是一对平衡力。故A错误；BC、金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等，且不在同一条直线 上，不是一对平衡力，所以金属球的运动状态改变（或者说其运动方向不断变化）。故BC 错误；D、金属球转动过程中，网袋受到向上的拉力，网袋

22、由静止开始向上运动，说明改变物体的 运动状态需要力。故D正确。练5、二力平衡条件的探究在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如下图：实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的祛码时，木块处于静止状态。此 时木块在水平方向受到力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的祛码换成一个较重的祛码时，发现木块仍然处于静止 &物 A 2川 状态，出现这种现象的原因是, p这时木块在水平方向受到的力（选填“平衡”或“不平 金限衡”）。要防止这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意 见：。答案：木块受到向左的摩擦力；平衡；将木块换成小车或减小与桌面之间的摩擦力解析：把右盘中的底码换成

23、一个较重的硅码时，木块受到向右的拉力大于向左的拉力，木块 有向右运动的趋势，木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，此时木块处于静止状态， 仍受平衡力作用；变滑动为滚动，将木块换成小车或减小与桌面之间的摩擦力，可以防止这 种现象。具体操作如下:【考点相同的同类题】二力平衡条件的探究 小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件,（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上，木 板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两 侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始 运动，实验说明，作用在同一个

24、物体上的两个力，方向相反，但 不相等，那么这两个力不平衡。（2）按住塑料块，把跨过B轮的细线移到C轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后 塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过C轮的细线移到B轮上，把塑 料块转过90。，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此说明，作用在同物体上的 两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但， 这两个力不平衡。（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是 0A.塑料块容易扭转B.塑料块是比拟容易获取的材料C.减少了摩擦力对实验结果的影响答案：（1）大小 （2）不在同一直线上 （3）C解析：（1）由图甲知道，作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力，方向相反， 由于大小不相等，物体不能处于平衡态，所以，这两个力不平衡。（2）由图乙、丙知道，两个大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力 作用下，物体不能处于平衡态，即这两个力不是平衡力。（3）两图相比知道，甲图可减小摩擦力对实验的影响，应选C。