二力平衡（基礎(chǔ)） 知識講解

二力平衡（基礎(chǔ)）

撰稿：馮保國審稿：史會娜【學習目標】

1、知道什么是平衡狀態(tài)，平衡力；2、理解二力平衡的條件；3、會用二力平衡的條件解決問題。

【要點梳理】

要點一、平衡狀態(tài)和平衡力物體在幾個力的作用下保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說該物體處于平衡狀態(tài)。物體在受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力是平衡力。

要點詮釋：

1．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。

2．物體受平衡力或不受力保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。

要點二、二力平衡作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。

要點詮釋：

1．二力平衡的條件（高清課堂《二力平衡》）

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同一個，施力物體不是同一物體

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

【典型例題】類型一、基礎(chǔ)知識1、如圖甲是小華同學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）兩對角的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，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是：。（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗．其主要原因是。A．減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響B(tài)．小卡片是比較容易獲取的材料C．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D．小卡片容易扭轉(zhuǎn)【答案】（1）相反鉤碼的數(shù)量（2）不能不在同一直線上兩個力能否平衡（3）把小卡片剪成兩半（4）A【解析】（1）鉤碼由于重力的作用，會對小卡片施加一個拉力的作用，左端的鉤碼對小卡片施加一個向左的拉力，右端的鉤碼對小卡片施加了一個向右的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力；（2）小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，小卡片上受到的兩個拉力就不在一條直線上，是驗證不在同一直線上兩個力是否平衡；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力是否平衡，可以將卡片一剪兩半，使力作用在兩個卡片上；（4）小明將木塊放在水平桌面上，木塊在水平桌面上靜止或運動都可能受到摩擦力的作用，就會影響實驗效果【總結(jié)升華】此題探究的是二力平衡的條件，二力平衡是初中物理力學中的難點，也是一個重點需要掌握。舉一反三：【變式】如下圖所示，下列物體受到兩個力的作用彼此平衡的是（）A．B．C．D．【答案】B2、關(guān)于平衡力，下列方法正確的是（）A．物體只有在靜止時受到的力是平衡力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．物體在平衡力的作用下，處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)D．物體受到的拉力和重力的大小相等，這兩個力一定是平衡力【答案】C【解析】物體在平衡狀態(tài)時受到的力是平衡力，平衡狀態(tài)包括：靜止和勻速直線運動狀態(tài)，故A錯誤、C正確；作用在同一物體、同一直線上，大小相等、方向相反的兩個力是平衡力；顯然B、D都不符合平衡力的條件，故B、D錯誤；故選C?！究偨Y(jié)升華】此題需要識記的內(nèi)容有：①物體如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，那么該物體就處于平衡狀態(tài)；②平衡力需滿足四個條件：同物、同線、等大、反向，缺一不可。3、如圖所示是小李踢足球的情景，下列分析正確的是（）A．踢球時，球?qū)δ_沒有作用力B．球在空中飛行時受到腳的作用力C．腳對球的力和球的重力是一對平衡力D．球靜止在水平地面時，球的重力與地面的支持力是一對平衡力【答案】D【解析】A、物體間力的作用是相互的，腳對球施力的同時球也對腳施力，所以該選項錯誤；B、球在空中的飛行靠的是慣性，受重力和空氣阻力，不再受腳的力，所以該選項錯誤；C、盡管腳對球的力和球的重力這兩個力的受力物體相同，但它們并不作用在同一條直線上，因此不是平衡力，該選項錯誤；D、球的重力和地面的支持力滿足平衡力的條件：同一個受力物體、等大、反向、共線，因此該選項正確?！究偨Y(jié)升華】本題易錯點是把平衡力和相互作用力混淆，平衡力和相互作用力的本質(zhì)區(qū)別是否作用在同一物體上。舉一反三：【變式】（高清課堂《二力平衡》例2）猴子能夠輕松地倒掛在樹枝上，當其倒掛在樹枝上靜止時，下列說法正確的是A．樹枝對猴子的作用力和猴子所受重力是一對平衡力B．猴子對樹枝的作用力和猴子所受重力是一對平衡力C．猴子對樹枝的作用力和樹枝對猴子的作用力是—對平衡力D．猴子很輕，其重力不需要平衡就能靜止在空中【答案】A類型二、知識應(yīng)用4、體育頻道經(jīng)常轉(zhuǎn)播一些重要的象棋或圍棋大賽。在復盤講解時，棋子被吸附在豎直放置的磁性棋盤上保持靜止。棋子不會掉落是因為（）A．棋盤對它的吸引力等于它受到的重力B．棋子所受到的合力方向豎直向上C．棋盤對它的摩擦力大于它受到的重力D．棋盤對它的摩擦力等于它受到的重力【思路點撥】因棋子處于靜止狀態(tài)，其一定受到平衡力的作用，然后結(jié)合題意找到兩對平衡力，再根據(jù)平衡力的特點：大小相等、方向相反，就可選出答案?！敬鸢浮緿【解析】因棋子處于靜止狀態(tài)，其一定受到平衡力的作用，然后結(jié)合題意找到兩對平衡力，再根據(jù)平衡力的特點：大小相等、方向相反，就可選出答案?！究偨Y(jié)升華】此題考查了平衡力的知識以及受力情況與物體運動狀態(tài)的聯(lián)系；抓住物體的狀態(tài)（靜止），再結(jié)合平衡力知識可得到各力之間的大小關(guān)系以及合力的大小。5、吊車吊著質(zhì)量為2噸的物體，在下列的三種情況下，吊車給物體向上的拉力各是多少？（1）物體靜止不動；（2）物體以1米/秒的速度勻速上升；（3）物體以2米/秒的速度勻速下降【思路點撥】（1）根據(jù)G=mg計算重力；

（2）物體靜止和勻速直線運動時受到平衡力的作用，對物體進行受力分析，根據(jù)二力平衡條件判斷拉力的大??；

（3）二力平衡條件：大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在同一物體上?！敬鸢概c解析】2t=2000kg，G=mg=2000kg×9.8N/kg=1.96×104N。物體靜止和勻速直線運動狀態(tài)都受到平衡力的作用