二力平衡(基础) 知识讲解
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力的平衡(基础)【学习目标】1、知道合力、分力,能够处理同一直向上二力的合成2、知道什么是平衡状态,平衡力,理解二力平衡的条件;3、会用二力平衡的条件解决问题;4、掌握力与运动的关系。
【要点梳理】要点一、力的合成1.合力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力2.分力:组成合力的每一个力叫分力要点诠释:同一直线上二力的合成:(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟着两个力的方向相同,即F=1F +2F ;(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=1F -2F (1F >2F )要点二、平衡状态和平衡力物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。
要点诠释:1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。
2.物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。
要点三、二力平衡作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
要点诠释:1.二力平衡的条件概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
(1)同物:作用在同一物体上的两个力。
(2)等大:大小相等。
(3)反向:两个力方向相反。
(4)共线:两个力作用在同一条直线上。
2.二力平衡的条件的应用:(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
3.二力平衡与相互作用力的区别平衡力相互作用力相同点大小相等,方向相反,作用在同一直线上不同点受力物体作用在同一物体上作用在两个不同物体上受力情况受力物体是同一个,施力物体不是同一物体两个物体互为施力者,互为受力者力的变化一个力变化(增大、减小或消失),另一个力不一定变化,此时物体失去平衡同时产生,同时变化,同时消失要点四、力与运动的关系物体受平衡力(或不受力)物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。
物理二力平衡知识点一、引言二力平衡是物理学中的一个基本概念,指的是当一个物体同时受到两个力作用时,如果这两个力的作用效果相互抵消,使得物体保持静止状态或匀速直线运动状态,则称这两个力处于平衡状态。
本文将详细介绍二力平衡的条件、应用及其在实际问题中的分析方法。
二、二力平衡的条件1. 两个力的大小相等,即力的大小没有差异。
2. 两个力的方向相反,即一个力向左,另一个力向右。
3. 两个力作用在同一直线上,即两个力的作用线不相交。
4. 两个力作用在一个物体上,即受力对象是同一个物体。
三、二力平衡的应用1. 静止物体的平衡分析当一个物体静止不动时,作用在物体上的力必须平衡。
例如,一个悬挂的物体受到重力作用,同时受到绳子的拉力作用,这两个力大小相等、方向相反,使得物体保持静止状态。
2. 运动物体的平衡分析当一个物体以恒定速度沿直线运动时,其受到的力也是平衡的。
例如,一个在水平面上匀速行驶的汽车,受到的牵引力和阻力大小相等、方向相反,使得汽车保持匀速直线运动。
3. 工程设计中的应用在建筑工程中,二力平衡的概念被用于确保结构的稳定性。
例如,桥梁的设计需要考虑各种力的平衡,以确保其在不同条件下的稳定性和安全性。
四、二力平衡的分析方法1. 力的图示通过绘制力的图示,可以直观地展示力的大小、方向和作用点。
在分析二力平衡时,通常需要在同一坐标系中绘制这两个力的图示。
2. 力的分解当力的作用不是沿着一个直线时,可以将力分解为沿直线的分量。
通过分析这些分量,可以判断力是否平衡。
3. 力的合成对于多个力作用的情况,可以通过力的合成来简化问题。
合成后的合力如果满足二力平衡的条件,则可以认为原来的多个力是平衡的。
五、结论二力平衡是物理学中一个重要的概念,它在解决实际问题中有着广泛的应用。
掌握二力平衡的条件和分析方法,对于理解和应用物理原理至关重要。
通过本文的介绍,读者应该能够对二力平衡有一个清晰的认识,并能够在实际问题中运用这一知识。
第2节二力平衡【教学目标】一、知识与技能1.知道什么是二力平衡及二力平衡的条件;2.知道物体在平衡力作用下将保持匀速直线运动状态或静止状态;3.能判断物体是否处于平衡状态,并能分析哪两个力是一对平衡力.二、过程与方法1.通过组织学生讨论并对物体进行受力分析,理解二力平衡的概念;2.通过组织学生实验探究得出二力平衡的条件.三、情感、态度与价值观1.培养学生养成实事求是,尊重自然规律的态度.2.引导学生积极参与二力平衡条件的实验探究,培养学生善于与他人合作的精神.【教学重点】二力平衡的条件及应用.【教学难点】会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题.【教具准备】多媒体课件、小车、带滑轮支架的长木板、玻璃板、细线、钩码(若干个).【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们,我们在前面学习了牛顿第一定律,那么牛顿第一定律告诉了我们什么?生:物体在不受力的作用时,将总保持静止状态或匀速直线运动状态.师我们知道,实际生活中不受力的物体是没有的.那为什么还有物体处于静止状态或匀速直线运动状态呢?学生思考、讨论.师当甲、乙两位同学在门里、门外(同一位置,用力方向相反)推门时,如果要门保持静止不动,需要满足什么条件?生:两人用力(大小)相等.师对了,就是因为当两人用力大小相等时,产生的作用效果相互抵消,门相当于不受力.这时我们就说两个力平衡,门处在平衡状态,即处于静止.现实中这样的例子很多,好,我们就一起来探究吧.【进行新课】平衡状态下力与运动的关系师上面的事例告诉我们,当物体处在平衡状态时,受到的力是平衡力.平衡状态是指静止状态、匀速直线运动状态.也就是说当物体处在静止状态或匀速直线运动状态时,物体不受力或受到平衡力的作用.师请大家观察桌面上的书,挂在天花板上的电灯,平直公路上匀速行驶的汽车,分析它们的运动状态和受力情况.学生思考、讨论:生1:放在桌面上的书处于静止状态,受到重力、桌面对书的支持力,表明重力与支持力平衡;生2:挂在天花板上的电灯处于静止状态,受到重力、拉力,表明重力与拉力平衡.生3:平直公路上匀速行驶的汽车(做匀速直线运动),在竖直方向受到重力和支持力,水平方向受到牵引力和阻力,重力与支持力平衡,牵引力与阻力平衡.教师总结:由此可见,物体在平衡状态下,要么不受力,要么受平衡力.反过来,当物体不受力或受平衡力时,就总保持静止状态或匀速直线运动状态.板书:例题1 (用多媒体展示)如图所示,悬挂在树枝上的苹果静止不动,苹果受到力和力作用,它们平衡力,苹果处于平衡状态.(后两空均选填“是”或“不是”)解析:平衡状态就是指运动状态保持不变的状态,即要么处于静止状态,要么处于匀速直线运动状态.题中苹果处于静止不动,即处于平衡状态,那么苹果受到平衡力作用.因为苹果必定受到重力作用,而且重力的方向竖直向下,所以苹果还受到树枝对它竖直向上的拉力作用.答案:重拉是是二力平衡的条件和应用1.二力平衡的条件师物体处于平衡状态时,要么不受力,要么受平衡力作用.若是受平衡力,可以是两个力,也可以是多个力.教师提问:如果处于平衡状态下的物体只受两个力作用时,这两个力满足什么条件才能平衡呢?我们设计实验来探究这两个力的平衡条件.学生猜想:可能与作用力的大小、方向、作用点位置等有关.师我们就以教材P20页图8.2-2中设计的实验来探究.(组装实验器材)进行实验:a.在小车左端挂一个钩码,右端挂两个钩码(使两托盘里的砝码质量不相等),小车由静止开始向右运动;b.如图(教材P20页)8.2-2所示在小车左右两边各挂一个钩码(使两托盘里的砝码质量相等),放手后小车仍保持静止;师是否只要两个力大小相等,这两个力就可以相互平衡呢?c.在b的基础上转动小车,使小车受到的力不在同一直线上,放手后小车由静止变成转动;得出结论:小车受到大小相等、方向相反,并且在同一直线上的两个力,原来静止的小车仍保持静止状态.师用手拨动小车,小车会怎么样呢?d.用手拨动小车,小车运动很短一段距离会停下来;师为什么小车运动很短一段距离会停下来,而不是一直运动下去?生:受到木板对小车的阻力(摩擦力).e.把光滑的玻璃板放在木板上,小车放在玻璃板上重做上面的步骤,小车滚动的距离会更远.进行推理:如果物体表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,同时受到大小相等、方向相反,并且在同一直线上的两个力,原来运动的小车将一直保持匀速直线运动下去.在学生讨论的基础上,让学生观看二力平衡多媒体Flash动画,让学生对二力平衡的条件有更直观的印象.教师引导学生得出结论,并进行板书:板书:二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡,这两个力称为一对平衡力.(简记:同体、等值、反向、共线.)注意:这四个条件必须同时具备,缺一不可.尤其要注意作用在同一物体上,不能是作用在不同的物体上.例题2 (用多媒体展示)在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的.如图所示是可供选择的两种探究方案.(1)图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方案中研究对象是;(2)小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码.这是用于探究两个力的和对物体平衡的影响;(3)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手.这样做的目的是用于探究不在上的两个力对物体平衡的影响.(4)两个探究方案相比较,你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些?为什么?解析:图b中研究的对象是小车,观察小车在受到水平方向的两个拉力(忽略小车与木板之间的摩擦阻力的理想情况)作用下的运动状态时,如果小车做匀速直线运动,那么小车受到的是平衡力.由于实际当中,小车要受到阻力,所以两边所挂钩码的质量略有差别. 图a研究的是小卡片,由于小卡片的质量很小,所以它的重力可忽略不计,因此可不考虑竖直方向的受力,仅仅只考虑水平方向的受力,因此a实验效果更明显.答案:(1)小车(2)大小方向(3)同一条直线(4)a方案的探究过程对实验结论的影响小些,因为小卡片的重力可忽略不计,它只受两个拉力的作用(或b方案中要受到阻力的影响)2.二力平衡的应用师二力平衡在实际中有着广泛的应用,如水平行驶的列车重力为1×108N,那么它受到的轨道对它的支持力为多少N,方向如何?生:支持力1×108N,方向竖直向上.师为什么?生:因为列车在竖直方向处于平衡状态,因此,受到的重力和轨道对它的支持力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反.板书:二力平衡条件的应用:①根据物体处于静止状态,或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向;②根据物体的受力情况判断物体的运动状态.平衡力与相互作用力师在前面刚学力时,我们知道,物体间力的作用是相互的,即一个物体在对别的物体施加力的同时,也要受到别的物体对它施加力的作用.也就是说,力总是成对出现的,把其中的一个力叫作用力,另一个力叫反作用力,作用力与反作用力是一对相互作用力.那么它与平衡力有什么区别呢?我们不妨就以放在桌面静止的书为例进行分析比较它们的相同点和不同点.学生讨论、思考.教师引导学生作图分析受力情况.A.一对平衡力:书受到的重力G与桌面对书的支持力F.(如图甲所示)B.一对相互作用力:桌面对书的支持力F与书对桌面的压力F′.(如图乙所示)教师用多媒体播放课件“平衡力与相互作用力的区别”,并讲解.“平衡力与相互作用力的区别”(多媒体课件)注意:二者最明显的区别是:平衡力的两个力是作用在同一物体上的,而相互作用力的两个力是作用在不同的物体上的.【教师结束语】通过这节课的学习,我们进一步理解了力与运动的关系,明白了物体处于平衡状态时(即处于静止或匀速直线运动状态时)不受力或受到平衡力.反之,当物体不受力或受到平衡力时,物体处于平衡状态(即静止的物体将总是静止,运动的物体将总是保持匀速直线运动).最后我们还知道了平衡力与相互作用力的区别,体会到平衡力与我们的生产、生活密切相关.好,谢谢大家!课后作业完成本课时对应练习.1.本节教学从牛顿第一定律分析入手,提出不受力是一种理想状态,实际中物体是受力的,但又发现物体处于静止状态或匀速直线运动状态,进而提出问题:这又怎么理解呢?让学生带着问题去思考,引导学生为寻求谜底而去探究学习.接着立即从身边常见事例入手,带领学生走向知识殿堂,启发学生思考,引导学生猜想、分析,然后通过实验去验证他们的猜想,做到“从生活走向物理,从物理走向社会”,体现了新的教学理念,充分激发了学生学习物理的兴趣.2.在充分调动学生的自主学习时,教师引领学生参与实验,采用边提问、边实验、边讨论、边总结的方法,引导学生参与知识形成的全过程.在教学中结合一个个新问题的提出和解决,使学生领会提出问题的思路,解决问题的方法.通过有序地进行观察、分析的训练,培养学生的观察、实验能力和分析、概括能力.。
初中物理知识点之二力平衡有哪些初三物理的成绩对中考至关重要,初三物理看似很难但大部分都是基础类知识。
我们在学习的时候以基础为主,灵活运用物理的基本概念和公式。
下面是小编给大家带来的初中物理知识点之二力平衡,欢迎大家阅读参考,我们一起来看看吧!初中物理知识点:二力平衡的定义及条件定义:物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡.◎ 二力平衡的定义及条件的知识扩展(1)定义:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡(同体、等值、反向、共线);(2)彼此平衡的两个力的合力为零。
二力平衡的条件:同物:两个力作用在同一物体上等值:两个力大小相等反向:两个力方向相反共线:两个力在同一直线上说明:①二力平衡时要求四个条件同时具备,缺一不可。
②判断二力是否平衡既可用二力平衡条件来判断,也可根据物体是否处于平衡状态来确定受到的力是否平衡隐含“二力平衡”的变形题:考查二力平衡与平衡状态的试题很多,形式变化多样,有一些条件很直接,而有时具有隐蔽性,但始终遵循平衡力和平衡状态的对应关系,准确把握这一关系,适应多变题型。
题型多以填空题、选择题的形式出现。
例:如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法中正确的是( )A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4NB.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0NC.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0ND.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N解析:本题考查弹簧测力计的原理,弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。
弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端),叫做固定端;另一端与挂钩相连,叫做自由端。
测量时,使固定端不动,拉力拉挂钩使弹簧伸长,拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计的示数就越大,也就是说,弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小,是一端的力的大小,而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。
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(一)教学目的1.掌握二力平衡的条件.2.会应用二力平衡的条件解决简单的问题.(二)教具滑轮、硬纸片、钩码、细绳、剪子.(三)教学过程一、复习提问1.牛顿第一定律的内容是什么?2.什么叫惯性?物体在什么情况下有惯性?二、引入新课三、力的平衡教师:请大家思考,你见过的哪些物体受到力的作用并保持静止状态?(学生思考并回答)教室内的吊灯受到重力和拉力,吊灯保持静止.放在地上的水桶受重力和地面对它的支持力,水桶静止.课桌受到重力,书本对它向下压的力和地面的支持力,课桌静止.教师:物体受到力的作用,物体保持匀速直线运动的情况也能见到.一列火车在一段平直的轨道上匀速行驶,火车受重力、支持力、水平向前的牵引力和向后的阻力.教师:物体在受到几个力作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡.根据这个观点,我们可以从吊灯的静止状态可知吊灯受到的重力和拉力相互平衡.教师:请大家按照这样的说法叙述上述各例中的物体的运动状态及它们个自受到的力之间的关系.(学生叙述)四、二力平衡的条件教师:二力平衡的情况最简单,我们先研究这种情况.教师演示课本所示实验并讲解这个木块受两个拉力.当两个拉力大小不等时,木块不能保持静止.这两个力不能平衡.(演示)当两个力大小相等,力的方向互成角度时,木块也不能保持静止.这两个力不能平衡.(演示)当两个力大小相等、方向相反,互相平行时,木块也不能保持静止.这两个力不能平衡.(演示)教师提问:要使木块静止,这两个力应该满足哪些条件?(学生回答)我们使这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,重复刚才的'实验.(演示)我们发现木块处于静止状态,此时,这两个力是平衡的.(演示)可见,两个力的平衡必须满足以下四个条件:两个力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上.根据同一条直线上力的合成的法则可知,当两个力彼此平衡时,物体受到的合力是0.五、二力平衡条件的应用二力平衡条件的应用可以从两方面去掌握.1.根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向.例题:质量是50千克的人站在水平地面上,画出人受力的图示.人受重力G和地面的支持力N.人处于静止状态,所以重力G和支持力N是平衡的.那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在一条直线上.根据人的质量,计算出人的重力G.G=g=50千克×10牛/千克=500牛顿.方向竖直向下.支持力N=500牛顿,方向竖直向上.(图示略)2.根据物体的受力情况判断物体的运动状态.物体不受力,应保持匀速直线运动或保持静止状态.物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果.物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态.静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然保持匀速直线运动.例如,火车在平直的轨道上行驶.在竖直方向上重力和支持力平衡,如果牵引力大于阻力,火车将加速;如果牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进.六、总结力和运动的关系可以粗略地概括如下.维持运动不需要力的作用,因为物体有惯性,只有改变物体的运动状态时才需要力.但是物体在平衡力的作用下,运动状态不会改变.物体保持静止或匀速直线运动的条件是什么呢?从理论上说,物体不受力或受平衡力时就可以保持静止或匀速直线运动.而实际上物体是没有不受力的,所以物体受平衡力时就保持静止或匀速直线运动.八、作业(四)说明本节课有三个重要环节.由物体处于平衡状态给出什么是平衡力;二力平衡的条件;研究平衡力和二力平衡条件的重要意义有两方面,根据运动状态分析力的情况和根据受力情况判断运动状态.建议老师们突出这三个环节,使学生有非常清晰的思路,以免学生把平衡力和二力平衡的条件混为一谈.(一)教学目的1.知道什么是力的平衡,初步掌握二力平衡的条件.2.会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题.3.通过实验培养学生的观察能力、分析综合能力、判断能力.(二)重点与难点二力平衡的条件及应用(三)教学过程1.引入新课问:牛顿第一定律的内容是什么?答:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.问:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,是否就一定不受力呢?放在桌上的书是静止的,它受到重力和支持力.在平直马路上匀速行驶的汽车,受到牵引力和阻力.可见,物体在受到外力作用时,也可能处于静止或匀速直线运动状态.力可以改变物体的运动状态,几个力作用在物体上,为什么没有改变物体的运动状态呢?这是因为作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果互相平衡.也就是说这几个力互相平衡.2.新课教学[板书1]三、二力平衡1.力的平衡:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力互相平衡.物体的平衡状态:静止或匀速直线运动状态.物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,我们先来研究这种情况.问:物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?举例说明.答:不一定.如放在光滑斜面上的书,要沿斜面向下滑.汽车或电梯起动时,速度越来越快.物体受到的两个力,要满足什么条件才能平衡呢?我们通过实验来研究.[板书2]2.二力平衡的条件[实验1]研究二力平衡的条件研究对象:木块.受力分析:水平方向受到绳施加的两个拉力.观察木块在什么条件下静止,什么条件下发生运动.提示:力的三要素:大小、方向、作用点.(1)二力大小不相等,左端挂1个钩码,右端挂2个钩码.放手后木块由静止开始向右运动.(2)二力大小相等.左、右两端各挂1个钩码.放手后,木块保持静止.问:是否只要两个力大小相等,就可以互相平衡呢?看来两个力只是大小相等,方向不相反,是不能互相平衡的.如果两个力大小相等,方向也相反,是否就可以平衡呢?小结:作用在木块上的两个力要想互相平衡必须满足三个条件:(1)大小相等,(2)方向相反,(3)在同一直线上.请同学们自己做一个实验研究二力平衡的条件.[实验4]每个同学桌上有2个弹簧秤,一块塑料板,板上有几个洞.用两个弹簧秤拉这块塑料板,想一想怎样拉才能使塑料板保持静止不动?学生进行实验,教师巡视、指导,用投影仪打出实验的投影片.请一位同学归纳、总结一下要使塑料板保持静止(处于平衡状态),作用在塑料板上的两个力必须满足的条件是什么?答:大小相等,方向相反,并且在同一直线上.[板书3]作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡.大量实验表明物体在二力作用下保持匀速直线运动的条件也是这两个力必须大小相等,方向相反,并且在同一直线上.请同学们用力的示意图把塑料板上受到的两个力画出来.教师打出相应的投影片.(可用复合片)问:根据同一直线上二力合成的知识,彼此平衡的两个力的合力是多少?答:彼此平衡的两个力的合力为零.[板书4]彼此平衡的两个力的合力为零.力的平衡在日常生活中有许多实际应用,应会根据平衡状态,找出平衡力;根据物体受力情况,判断它是否处于平衡状态.[板书5]3.二力平衡条件的应用(定)研究对象:电灯.(析)受力分析:重力、拉力.(判)运动状态:静止.(找)两个力的关系:互相平衡.(大小相等,方向相反,在同一直线上.)结论:拉力是5牛,方向竖直向上.请同学们分析下面的事例.(2)放在桌上的书.(重力、支持力)(3)匀速下落的。
第四节二力平衡
一、力的平衡
1、平衡状态:物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说该物体处于平衡状态。
2、平衡力:使物体处于平衡状态的几个力称做平衡力。
3、二力平衡:物体在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力叫一对平衡力
二、二力平衡的条件:(实验,控制变量法研究力的三要素)
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
那么这两个力彼此平衡。
四个条件:同体、共线、等大、反向
二、二力平衡的应用
1、判断物体是否受力平衡。
先确定研究对象,后分析受力情况。
满足二力平衡的条件,则受力平衡。
2、判断力的大小和方向。
如果当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),如果已经其中一个力的大小和方向,根据二力平衡的条件,可以求出另一个力的大小和方向。
3、判断物体的运动状态。
受力平衡时,保持静止或匀速之间运动。
受力不平衡时,运动状态发生改变,这是力产生的效果。
三、力的合成(同一直线上)
1、同一直线上方向相同的的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和。
F=F1+F2,方向与这两个力的方向相同。
2、同一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大笑之差。
F=|F1-F2|,方向与较大的力的方向相同。
3、平衡力的合力为零。
四、补充:
1、平衡力与相互作用力比较:
相同点:①大小相等;②方向相反;③作用在一条直线上。
不同点:平衡力作用在一个物体上,可以是不同性质的力;相互作用力作用在不同物体上,是相同性质的力。
8.2二力平衡1、几个力平衡:物体在受几个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。
常见平衡力:在粗糙水平面上向右图(1 )图(2)图(3)做匀速直线运动的小车2、平衡状态:物体如果处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
3、定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
4、二力平衡条件:二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。
可以用八字概括“同物、等大、反向、共线”。
理解:如果一个物体处于平衡状态,只受两个力,则这对力一定是一对平衡力;若一个物体只受一对力且这对力为一对平衡力,则这个物体一定处于平衡状态。
例1:拿在手中的粉笔盒,若受到10N的重力(先受力分析作图),(1)在老师手中静止时,受到老师的力多少N?(2)被拿着1m/s速度匀速上升时,受到老师的力多少N?(3)被拿着10m/s速度匀速上升时,受到老师的力多少N?(4)被拿着12m/s速度匀速下降时,受到老师的力多少N?举一反三:一个电梯里的人重力为500N,(1)在电梯中静止时,受到的重力多少N?(2)在电梯中1m/s速度匀速上升时,受到的重力多少N?(3)在电梯中10m/s速度匀速上升静止时,受到的重力多少N?(4)在电梯中匀速下落时,受到的重力多少N?例2:静止在水平桌面上的讲台,老师若用力向右去推桌子,但未推动,(画出桌子受力示意图)(1)若用5N的力去推桌子,但未推动,是因为推力小于阻力吗?那是因为什么?此时桌子受到的地面阻力多少?(2)若用10N的力去推桌子,桌子未被推动,此时桌子受到的地面阻力多少?(3)若用50N的力去推桌子,桌子未被推动,此时桌子受到的地面阻力多少?5、实验:探究二力平衡的条件【实验设计】在一个光滑的桌面上放一辆小车,小车两端分别用细线拴住,通过定滑轮与等质量的砝码连接,观察小车的运动情况。
把小车转一个角度,过一会儿,松开手,观察小车的运动状态。
初中物理二力平衡知识点应用及讲解【典型例题】类型一、牛顿第一定律1、关于牛顿第一定律的说法正确的是()A.由斜面小车实验探究直接得出B.通过日常生活经验总结出来C.可以用实验得到验证D.在实验基础上,经分析、推理得出的规律【思路点拨】牛顿第一定律是以一定的事实为基础,经过合理的科学推理得出的结论,因生活中不受力的情况是不存在的,故该实验是无法实现的。
【答案】D【解析】验证牛顿第一定律的实验是一个理想实验,其原因是生活中不受外力的物体是没有的;但该实验是在一定的事实基础上,经分析、合理的科学推理得出的规律。
【总结升华】本题考查验证牛顿第一定律的实验的意义,注意体会什么是理想实验,同时记住牛顿第一定律也称为惯性定律。
举一反三:【变式】(多选)在研究牛顿第一定律的实验中,记录数据如下,则下列说法正确的是()A.三次实验让小车从斜面的同一高度滑下B.在木板表面小车速度减小得最慢C.实验表明,力是使物体运动的原因D.实验中运用了逐渐逼近法【答案】ABD2、(2015•广东)关于惯性现象的解释:①行驶的汽车关闭发动机后还能行驶一段距离是因为汽车受到惯性力作用;②跳远运动员助跑起跳是为了增大惯性;③小汽车配置安全带可以减少惯性带来的危害;④抛出去的实心球还会在空中运行一段距离是因为实心球具有惯性,以上说法正确的是()A.①②B.②④C.③④D.①③【思路点拨】根据惯性的概念答题,物体由于惯性保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性;物体由于惯性要保持原来的运动状态继续运动。
【答案】C【解析】①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离。
是因为汽车具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用;故①说法错误;②跳远运动员要助跑一段距离获得一定的速度后起跳,起跳后由于惯性继续运动,提高了运动员的成绩,能利用惯性知识解释,而不是增大惯性,故②说法错误;③小汽车配置安全带,可以减少惯性带来的危害;故③说法正确。
初二物理二力平衡知识点
初二物理中,二力平衡是一个重要的知识点,主要包含以下几个方面:
1. 二力平衡的定义:当物体受到两个力的作用时,如果这两个力大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,那么这两个力就处于平衡状态,物体保持静止或者做匀速直线运动。
2. 二力平衡条件:
- 大小相等:即两个力的大小必须一样。
- 方向相反:两个力的方向完全相反,一般用箭头表示,指向相反。
- 同一直线:两个力都必须沿着同一条直线作用于物体上。
3. 应用实例:例如,在水平面上静止的物体,可能受到重力和地面支持力的作用,这两个力满足二力平衡条件,使物体保持静止。
4. 力的合成与分解:在处理多个力平衡问题时,常常需要用到力的合成与分解知识,将多个力转化为两对平衡的力进行分析。
5. 动态平衡:对于做匀速直线运动的物体,尽管其在运动,但如果受到的外力互相平衡(合外力为零),也符合二力平衡原理。
通过学习二力平衡,学生可以更好地理解物体受力情况与其运动状态的关系,为后续学习更复杂的多力平衡以及牛顿运动定律奠定基础。
二力平衡(基础)责编:冯保国【学习目标】1、知道什么是平衡状态,平衡力,理解二力平衡的条件;2、会用二力平衡的条件解决问题;3、掌握同一直线上的二力合成。
【要点梳理】要点一、平衡状态和平衡力物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称这个物体处于平衡状态。
处于平衡状态的物体所受的力叫做平衡力。
要点诠释:1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。
2.物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。
要点二、二力平衡如果物体只受两个力而处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。
这两个力就叫做一对平衡力。
要点诠释:1.二力平衡的条件(高清课堂《二力平衡》)概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
(1)同物:作用在同一物体上的两个力。
(2)等大:大小相等。
(3)反向:两个力方向相反。
(4)共线:两个力作用在同一条直线上。
2.二力平衡的条件的应用:(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
3要点三、同一直线上二力的合成如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。
如果一个力产生的作用效果跟两个力共同作用产生的作用效果相同,这个力就叫做那两个力的合力。
要点诠释:1.同一直线上二力的合成:(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同,即。
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个大小之差,方向跟较大的那个力方向相同。
即2.平衡力的合力为零。
【典型例题】类型一、基础知识1、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向,并通过调整来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片(选填“能”或“不能”)平衡。
设计此实验步骤的目的是为了探究。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是。
A.减少摩擦力对实验结果的影响B.小卡片是比较容易获取的材料C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转【答案】(1)相反钩码的数量(2)不能不在同一直线上两个力能否平衡(3)把小卡片剪成两半(4)A【解析】(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力是否平衡,可以将卡片一剪两半,使力作用在两个卡片上;(4)小明将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果【总结升华】此题探究的是二力平衡的条件,二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握。
举一反三:【变式】(2015•闸北区二模)一辆汽车匀速行驶在平直的水平路面上,属于平衡力的是()A.车受到的牵引力和车受到的重力B.车受到的重力和车对路面的压力C.车受到的牵引力和车受到的阻力D.车对路面的压力和路面对车的支持力【答案】C2、关于平衡力,下列方法正确的是()A.物体只有在静止时受到的力是平衡力B.作用在一条直线上的两个力,大小相等,这两个力一定是平衡力C.物体在平衡力的作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态D.物体受到的拉力和重力的大小相等,这两个力一定是平衡力【答案】C【解析】物体在平衡状态时受到的力是平衡力,平衡状态包括:静止和匀速直线运动状态,故A错误、C正确;作用在同一物体、同一直线上,大小相等、方向相反的两个力是平衡力;显然B、D都不符合平衡力的条件,故B、D错误;故选C。
【总结升华】此题需要识记的内容有:①物体如果保持静止或匀速直线运动状态,那么该物体就处于平衡状态;②平衡力需满足四个条件:同物、同线、等大、反向,缺一不可。
举一反三:【变式】2011年5月15日,刘翔在国际田径钻石联赛男子110跨栏比赛中采用7步上栏的新技术以13秒07的成绩一举夺冠(如图所示)。
下列描述正确的是()A.刘翔蹬地起跑,说明力是维持物体运动状态的原因B.刘翔在比赛过程中重力对他没有做功C.刘翔到达终点后不能立即停下是受到惯性的作用D.刘翔在领奖台上受到的重力与支持力是一对平衡力【答案】:D3、(2015•吴中区一模)用大小不变的水平力,拉木块在水平桌面上做匀速直线运动,如图所示,木块在运动过程中,下列说法正确的是()A.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力B.绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力C.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力D.木块受到的滑动摩擦力大小保持不变【答案】D【解析A、木块对桌面的压力和木块受到的重力,这两个力方向相同且作用在两个物体上,不符合二力平衡条件,故A不正确;B、木块在水平桌面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,木块受到水平方向向右绳子的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,故B不正确;C、绳对木块的拉力和木块对绳的拉力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C不正确;D、滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,而木块匀速直线运动时压力和接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的滑动摩擦力不变,故D正确,故选D。
【总结升华】本题考查了平衡力的辨别和摩擦力大小的比较,关键是知道平衡力与相互作用力的区别是:是否作用在同一个物体上,同时要注意压力和接触面的粗糙程度不变时滑动摩擦力的大小不变。
举一反三:【变式】(高清课堂《二力平衡》例2)猴子能够轻松地倒挂在树枝上,当其倒挂在树枝上静止时,下列说法正确的是A.树枝对猴子的作用力和猴子所受重力是一对平衡力B.猴子对树枝的作用力和猴子所受重力是一对平衡力C.猴子对树枝的作用力和树枝对猴子的作用力是—对平衡力D.猴子很轻,其重力不需要平衡就能静止在空中【答案】A类型二、知识应用4、体育频道经常转播一些重要的象棋或围棋大赛。
在复盘讲解时,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止。
棋子不会掉落是因为()A.棋盘对它的吸引力等于它受到的重力B.棋子所受到的合力方向竖直向上C.棋盘对它的摩擦力大于它受到的重力D.棋盘对它的摩擦力等于它受到的重力【思路点拨】因棋子处于静止状态,其一定受到平衡力的作用,然后结合题意找到两对平衡力,再根据平衡力的特点:大小相等、方向相反,就可选出答案。
【答案】D【解析】因棋子处于静止状态,其一定受到平衡力的作用,然后结合题意找到两对平衡力,再根据平衡力的特点:大小相等、方向相反,就可选出答案。
【总结升华】此题考查了平衡力的知识以及受力情况与物体运动状态的联系;抓住物体的状态(静止),再结合平衡力知识可得到各力之间的大小关系以及合力的大小。
5、吊车吊着质量为2吨的物体,在下列的三种情况下,吊车给物体向上的拉力各是多少?(1)物体静止不动;(2)物体以1米/秒的速度匀速上升;(3)物体以2米/秒的速度匀速下降【思路点拨】(1)根据G=mg计算重力;(2)物体静止和匀速直线运动时受到平衡力的作用,对物体进行受力分析,根据二力平衡条件判断拉力的大小;(3)二力平衡条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上。
【答案与解析】2t=2000kg,G=mg=2000kg×9.8N/kg=1.96×104N。
物体静止和匀速直线运动状态都受到平衡力的作用,物体受到重力和拉力,二力平衡,大小相等,拉力F=G=1.96×104N。
所以,物体静止时吊车给物体向上的拉力是1.96×104N;物体以1米/秒和以2米/秒的速度匀速上升拉力都是1.96×104N。
【总结升华】(1)利用G=mg计算重力或质量。
(2)掌握二力平衡条件。
(3)物体静止和匀速直线运动时受到平衡力的作用。
6、如图所示,用照相机每隔相等时间自动拍得的一个球从空中下落的照片,由照片可知,以下说法错误的是()A.球下落的速度越来越大B.球下落过程中受平衡力作用C.球下落过程受非平衡力作用D.球下落过程中运动状态不断改变【答案】B【解析】从照片上看,相等的时间内小球通过的路程不等,说明球的运动是变速的,故D正确;间距越来越大,说明球下落速度越来越大,故A也正确,既然运动状态是改变的,那么物体一定受非平衡力作用,故C也正确。
【总结升华】若物体的运动状态不改变,那么它可能不受力,也可能受平衡力,但如果物体的运动状态改变,则物体肯定受非平衡力作用。
举一反三:【变式】下列说法正确的是()A.三个要素都相同的两个力一定是平衡力B.物体受非平衡力的作用时,运动状态会发生改变C.“蜘蛛人”攀爬高层时,使他上升的力是他对自己的拉力D.游泳运动员只受水向前的力,他对水不施力【答案】B。
【解析】三要素相同的两个力方向相同,一定不是平衡力,蜘蛛人爬高层时,手受到的摩擦力是使他上升的力,游泳时人对水的力和水对人的力是相互作用力。