第七章力與運動探究二力平衡的條件第三節(jié)

第1課時01知道什么是物體的平衡狀態(tài)

02知道什么是平衡力和二力平衡的條件牛頓第一定律的內(nèi)容：________________________________________________________________。定律成立的條件：_________________。一切物體在沒有受到外力作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)沒有受到外力作用他們分別受到了哪些力的作用？靜止的吊燈勻速上升的潛水艇勻速下降的運動員跳傘運動員勻速降落靜止的吊燈在受力的情況下，物體有時也會保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。這是為什么？思考：現(xiàn)實生活中物體受到外力時，也能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，這與牛頓第一定律矛盾嗎？不矛盾，物體受到的合力為零時，與不受力的效果是一樣的。一、平衡狀態(tài)與平衡力定義物體在受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡。只受兩個力二力平衡1.能保持_____或________________，我們就說該物體處于平衡狀態(tài)；如果物體只受兩個力的作用，且處于平衡狀態(tài)，這兩個力就互稱為_______。靜止勻速直線運動狀態(tài)平衡力2.(1)圖中跳傘運動員能勻速下降，處于平衡狀態(tài)，運動員和降落傘作為整體受到的_____和_________是一對平衡力。重力空氣阻力(2)圖中棲息在枝條上的小鳥靜止時，受_____和_______，它們是一對_______。重力支持力平衡力A．運行的衛(wèi)星

B．降速的飛機(jī)

C．下落的蘋果

D．勻速下落的傘兵1.(2024·永州道縣期末)如圖所示的情景中，處于平衡狀態(tài)的是(

)D解析繞地球運行的衛(wèi)星，衛(wèi)星的運動方向不斷變化，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；降速的飛機(jī)、下落的蘋果，速度大小都在改變，即運動狀態(tài)改變，不是平衡狀態(tài)，故B、C錯誤；勻速下落的傘兵，處于勻速直線運動狀態(tài)，是平衡狀態(tài)，故D正確。2.(2024·廈門思明區(qū)期中)以下各圖是每0.1s拍攝一次的小球在不同運動狀態(tài)下的頻閃照片，其中受到平衡力作用的是(

)B解析由圖A知小球的速度大小不變，但方向發(fā)生改變，則小球受到非平衡力作用，故A錯誤；由圖B知小球做勻速直線運動，受到平衡力作用，故B正確；由圖C知小球在水平方向運動，小球的速度大小不斷變化，受到非平衡力作用，故C錯誤；由圖D知小球在豎直方向運動，小球的速度大小不斷變化，受到非平衡力作用，故D錯誤。下面這些物體分別受到哪些力的作用？靜止在桌面的花瓶疊放在一起的石頭沿直線勻速行駛的列車問題：兩個力滿足什么關(guān)系，才能使物體處于平衡狀態(tài)？二、實驗：探究二力平衡的條件FGFGFGF牽F阻二力平衡的條件是什么？提出問題猜想假設(shè)從力的三要素方面猜想FG兩個力的大小可能要相等。兩個力的方向可能要相反。兩個力可能要在同一條直線上。兩個力可能要作用在同一物體。1.設(shè)計實驗在水平桌面上放一輕質(zhì)紙板，使紙板在水平方向上受兩個力的作用，如圖所示，改變兩力的大小、方向和作用點，探究當(dāng)紙板平衡時二力的關(guān)系。實驗方法：控制變量法平衡狀態(tài)：靜止?fàn)顟B(tài)木塊小車滾動減小阻力對實驗的影響卡片懸空減小重力對實驗的影響2.進(jìn)行實驗實驗記錄實驗卡片在水平方向所受二力的情況運動狀態(tài)是否改變大小方向是否在同一直線是否作用在同一物體1不相等相反是是是2相等相反是是否3相等相同是是是4相等相反否是是5相等相反是否是保持平衡簡記：同體、等大、反向、共線。3.實驗結(jié)論二力平衡的條件是：作用在___________的兩個力大小_____、方向_____，并且作用在____________上。同一物體上相等相反同一條直線1.(2024·邵陽期末)在沒有其他輔助的情況下，在水平地面上不可能保持的姿勢是(

)D解析A、B、C三圖中地面對人的支持力和人的重力兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一個物體上，是一對平衡力，所以A、B、C三圖中的姿勢可以在水平地面上保持，故A、B、C不符合題意；D圖中地面對人的支持力方向和腳面垂直，作用在接觸面上，即腳上，人的重力作用在重心，重心偏右，與支持力不在一條直線上，所以D圖中的姿勢不可能在水平地面上保持，故D符合題意。2.(2024·阜陽二模)圖甲為帶有重垂線的掛鉤，分別將掛鉤掛在薄板上的A點和D點，把薄板懸掛起來，重垂線位置分別如圖乙、丙所示，則薄板的重心為AB和DE的交點C。以上找重心的原理利用的是二力平衡條件中的兩個力作用在___________(選填“大小相等”“同一物體”或“同一直線上”)。

同一直線上解析因為重力方向豎直向下，將薄板沿A點吊起，薄板重力和拉力是一對平衡力，兩個力作用在同一條直線上，即重心在線段AB上；同理，將薄板再沿D點吊起，重心也在線段DE上，兩條線段的交點C即為該薄板的重心，所以利用的是二力平衡中的兩個力作用在同一直線上。1.(2024·石家莊期末)下列事例中，處于平衡狀態(tài)的物體是(

)A.正在圓形軌道上運動的過山車B.減速進(jìn)站的火車C.勻速直線上升的熱氣球D.豎直上拋的石子C解析正在圓形軌道上運動的過山車運動方向一直發(fā)生變化，所以不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；減速進(jìn)站的火車，其速度越來越慢，所以不是平衡狀態(tài)，故B錯誤；勻速直線上升的熱氣球，速度大小和運動方向都不改變，處于平衡狀態(tài)，故C正確；豎直上拋的石子，其速度越來越小，所以不是平衡狀態(tài)，故D錯誤。2.(2024·莆田荔城區(qū)模擬)如圖是一款可載人的電動行李箱，載著人沿直線勻速行駛在路面上，與人受到的支持力形成一對平衡力的是(

)A.人對行李箱的壓力B.行李箱受到的重力C.人受到的重力D.行李箱對地面的壓力C解析人對行李箱的壓力，受力物體是行李箱，人受到的支持力，受力物體是人，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故A不符合題意；行李箱受到的重力，受力物體是行李箱，人受到的支持力，受力物體是人，作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故B不符合題意；人受到的重力與人受到的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，是一對平衡力，故C符合題意；行李箱對地面的壓力與人受到的支持力作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故D不符合題意。3.(2024·瑞金期末)如圖所示，F(xiàn)1與F2是一對平衡力的是(

)D解析A、B中的兩個力不在同一條直線上，不是平衡力，故A、B錯誤；C中的這兩個力大小不同，不是平衡力，故C錯誤；D中兩個力大小相同、方向相反，且在同一直線上，作用在同一個物體上，故D正確。4.(2024·鄧州一模)如圖所示，磁性黑板貼吸在豎直懸掛的黑板上，黑板由鐵質(zhì)材料制成。不計黑板貼之間的相互作用力，則下列說法正確的是(

)AA.黑板貼受到的重力與黑板貼受到的摩擦力大小相等B.用垂直于黑板的力壓黑板貼時，黑板貼受到的摩擦力增大C.黑板貼對黑板的吸引力與黑板對黑板貼的吸引力是一對平衡力D.黑板貼受到的重力與黑板對黑板貼的吸引力是一對平衡力解析黑板貼受到的重力與黑板貼受到的摩擦力是一對平衡力，大小相等，當(dāng)用垂直于黑板的力壓黑板貼時，由于重力不變，所以黑板貼受到的摩擦力大小不變，故A正確，B錯誤；黑板貼對黑板的吸引力與黑板對黑板貼的吸引力，這兩個力作用在兩個物體上，不是一對平衡力，故C錯誤；黑板貼受到的重力方向豎直向下，黑板對黑板貼的吸引力在水平方向上，不符合二力平衡條件，不是一對平衡力，故D錯誤。5.(2024·天津東麗區(qū)期末)某小組同學(xué)研究二力平衡，現(xiàn)有器材為：力傳感器(相當(dāng)于測力計)、數(shù)據(jù)采集器(可將傳感器測得數(shù)據(jù)采集后輸送至計算機(jī))、計算機(jī)、硬紙板、細(xì)繩等。圖甲、乙為他們設(shè)計的兩種實驗方案。(1)應(yīng)根據(jù)圖____所示方案進(jìn)行實驗。

甲解析由圖甲可知，此時測力計的兩個力是作用在硬紙板上，兩個測力計的拉力作用在同一物體上，圖乙兩個彈簧測力計的