二力平衡（基礎(chǔ)） 知識(shí)講解

二力平衡（基礎(chǔ)）

撰稿：馮保國(guó)審稿：史會(huì)娜【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

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(huì)用二力平衡的條件解決問(wèn)題。

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、平衡狀態(tài)和平衡力物體在幾個(gè)力的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)該物體處于平衡狀態(tài)。物體在受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力是平衡力。

要點(diǎn)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(shí)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

要點(diǎn)二、二力平衡作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡。

要點(diǎn)詮釋：

1．二力平衡的條件（高清課堂《二力平衡》）

概括說(shuō)就是“同物、等大、反向、共線”。

(1)同物：作用在同一物體上的兩個(gè)力。

(2)等大：大小相等。

(3)反向：兩個(gè)力方向相反。

(4)共線：兩個(gè)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(gè)力的大小和方向，判定另一個(gè)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(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一直線上不同點(diǎn)受力物體作用在同一物體上作用在兩個(gè)不同物體上受力情況受力物體是同一個(gè)，施力物體不是同一物體

兩個(gè)物體互為施力者，互為受力者力的變化一個(gè)力變化(增大、減小或消失)，另一個(gè)力不一定變化，此時(shí)物體失去平衡同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失

【典型例題】類型一、基礎(chǔ)知識(shí)1、如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。（1）小華將系于小卡片（重力可忽略不計(jì)）兩對(duì)角的線分別跨過(guò)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(gè)拉力方向，并通過(guò)調(diào)整來(lái)改變拉力的大小。（2）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，松手后小卡片（選填“能”或“不能”）平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究。（3）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)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(wèn)題時(shí)，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)．其主要原因是。A．減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)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(gè)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(huì)對(duì)小卡片施加一個(gè)拉力的作用，左端的鉤碼對(duì)小卡片施加一個(gè)向左的拉力，右端的鉤碼對(duì)小卡片施加了一個(gè)向右的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力；（2）小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，小卡片上受到的兩個(gè)拉力就不在一條直線上，是驗(yàn)證不在同一直線上兩個(gè)力是否平衡；（3）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力是否平衡，可以將卡片一剪兩半，使力作用在兩個(gè)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(yùn)動(dòng)都可能受到摩擦力的作用，就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)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(xué)中的難點(diǎn)，也是一個(gè)重點(diǎn)需要掌握。舉一反三：【變式】如下圖所示，下列物體受到兩個(gè)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(shí)受到的力是平衡力B．作用在一條直線上的兩個(gè)力，大小相等，這兩個(gè)力一定是平衡力C．物體在平衡力的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．物體受到的拉力和重力的大小相等，這兩個(gè)力一定是平衡力【答案】C【解析】物體在平衡狀態(tài)時(shí)受到的力是平衡力，平衡狀態(tài)包括：靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故A錯(cuò)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(gè)力是平衡力；顯然B、D都不符合平衡力的條件，故B、D錯(cuò)誤；故選C?！究偨Y(jié)升華】此題需要識(shí)記的內(nèi)容有：①物體如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)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(gè)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(shí)，球?qū)δ_沒(méi)有作用力B．球在空中飛行時(shí)受到腳的作用力C．腳對(duì)球的力和球的重力是一對(duì)平衡力D．球靜止在水平地面時(shí)，球的重力與地面的支持力是一對(duì)平衡力【答案】D【解析】A、物體間力的作用是相互的，腳對(duì)球施力的同時(shí)球也對(duì)腳施力，所以該選項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤；C、盡管腳對(duì)球的力和球的重力這兩個(gè)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(xiàng)錯(cuò)誤；D、球的重力和地面的支持力滿足平衡力的條件：同一個(gè)受力物體、等大、反向、共線，因此該選項(xiàng)正確。【總結(jié)升華】本題易錯(cuò)點(diǎn)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(shù)枝上，當(dāng)其倒掛在樹(shù)枝上靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．樹(shù)枝對(duì)猴子的作用力和猴子所受重力是一對(duì)平衡力B．猴子對(duì)樹(shù)枝的作用力和猴子所受重力是一對(duì)平衡力C．猴子對(duì)樹(shù)枝的作用力和樹(shù)枝對(duì)猴子的作用力是—對(duì)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(shí)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(fù)盤講解時(shí)，棋子被吸附在豎直放置的磁性棋盤上保持靜止。棋子不會(huì)掉落是因?yàn)椋ǎ〢．棋盤對(duì)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(duì)它的摩擦力大于它受到的重力D．棋盤對(duì)它的摩擦力等于它受到的重力【思路點(diǎn)撥】因棋子處于靜止?fàn)顟B(tài)，其一定受到平衡力的作用，然后結(jié)合題意找到兩對(duì)平衡力，再根據(jù)平衡力的特點(diǎn)：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?fàn)顟B(tài)，其一定受到平衡力的作用，然后結(jié)合題意找到兩對(duì)平衡力，再根據(jù)平衡力的特點(diǎn)：大小相等、方向相反，就可選出答案。【總結(jié)升華】此題考查了平衡力的知識(shí)以及受力情況與物體運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)；（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(diǎn)撥】（1）根據(jù)G=mg計(jì)算重力；

（2）物體靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到平衡力的作用，對(duì)物體進(jìn)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)都受到平衡力的作用