第二节 二力平衡 学生版
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智弘教育学科教师辅导讲义审核人:审核时间:__________ 学员学校:年级:九年级课时数:学员姓名:辅导科目:物理学科教师:吕长英授课类型力的合成(★★)二力平衡(★★)平衡状态(★★)授课日期及时段2019-_____-_____ ____:____--_____:_____教学目标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。
重点难点1.二力平衡的条件及应用;2.平衡力与相互作用力区别。
教学内容第2讲合力与二力平衡讲义知识梳理力的合成1.受力分析步骤:确定研究对象,先重力,后弹力,最后是摩擦力。
在判断摩擦力和弹力时常用假设法。
2.合力:如果一个力的作用效果和另外几个力共同作用的效果相同,这个力就是那几个力的合力。
如图所示,最上方为弹簧原长;中间位置为受到F1、F2的共同作用,最下方为只受到力F的作用,两次弹簧变形程度相同,则F为F1、F2的合力。
3.同一直线上的二力合成:同向相加;反向相减(1)若两个力的方向相同,合力大小为F=F1+F2,合力方向与任意一个力的方向相同。
(2)若两个力的方向相反,合力大小为F=|F1-F2|,合力方向与较大的力的方向相同。
例1.同一直线上的两个力F1和F2作用在同一物体上,若F1=20N,F2=30N,它们的合力可能是()A.大小为50N,方向与F1相反B.大小为10N,方向与F2相反C.大小为10N,方向与F1相同D.大小为10N,方向与F2相同练习1.一个物体同时只受到两个力的作用,若这两个力的三要素完全相同,其中一个力的大小为300N,则这个物体受到的合力为()A.300N B.600N C.0N D.0N或600N练习2.某同学用250N的力竖直向上提起一个重200N的水桶时,桶受到的合力的大小和方向是()A.450N,向上B.450N,向下C.50N,向下D.50N,向上练习3.竖直下落的重力为5N的物块,物块在运动过程中受到的空气阻力方向总是跟运动方向相反,大小始终为1N。
专题07 二力平衡及其实验问题知识点1:二力平衡: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,那么这两个力相互平衡。
知识点2:二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
知识点3:探究二力平衡条件实验在探究究二力平衡问题时,什么因素影响实验结果?答:(1)摩擦力(2)你认为右图哪个实验更合理?答:甲,应为乙物体受到的摩擦力大,对实验效果影响大。
(3)如何判断物体是否处于平衡状态?答:当物体保持静止或匀速直线运动状态时,都可以判定物体处于平衡状态.(4)实验中如何改变拉力的大小?答:通过改变砝码的个数,来改变对小车的拉力大小.(5)定滑轮有什么作用:答:改变拉力的方向(6)如何探究两个力作用在同一物体上?答:将纸板从中间剪开,观察纸板是否还处于平衡状态。
(7)如何探究两个力在同一直线上:答:把纸板转动一个角度,然后松手,观察小车的运动状态.(8)实验结论:二力平衡条件:同体、等大、方向、共线。
(9)实验方法:控制变量法(10)选择静止状态的原因:匀速运动状态不好控制。
(11)进行多次实验的目的:得出普遍规律,避免偶然性。
【例题1】(2020安徽)如图所示,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。
图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。
下列判断正确的是( )A. G与F3是一对平衡力B. G与F3是一对相互作用力C. F1与F2是一对平衡力D. F1与F2是一对相互作用力【对点练习】如图所示,物体A静止在水平桌面上,我们说物体A受到了平衡力的作用。
下列观点正确的是()A.物体A对桌面的压力与物体A受到的重力是一对平衡力;B.桌面对物体A的支持力与物体A受到的重力是一对平衡力;C.物体A对桌面的压力与桌面对物体A的支持力是一对平衡力;D.桌子受到的重力与物体A受到的重力是一对平衡力。
知识点5:二力平衡1.力的平衡(1)平衡状态:物体受到两个力(或多个力)作用时,如果能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态.(2)平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力.(3)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,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡.二力平衡的条件可以简单记为:等大.反向.共线.同体.物体受到两个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力平衡.【例3D.点火后火箭升空时,只受向上的推力作用【例5】一辆汽车在平直的公路上匀速前进时,下列几对力中属于平衡力的是()A.汽车的牵引力和汽车的重力B.汽车的重力和汽车对地面的压力C.汽车受到的阻力和汽车的牵引力D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力【例6】如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动.其中说法正确的是()A.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力B.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力C.绳拉牛的力小于牛拉绳的力D.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力【例7】有一茶杯静止在水平桌面上.下列说法正确的是()A .茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力B .茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力C .茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力D .茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力【例8】重为G 的苹果从树上竖直下落,若苹果在空中所受阻力小于G ,则苹果在竖直下落过程中受到的合力大小()A .等于GB .等于0C .大于GD .小于G【例9】下列说法正确的是()A .人推木箱末动,这时地面对木箱的摩擦力等于人的推力B .木箱受到的重力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C .在木箱下面垫上几根圆木再推,是为了减小摩擦力D 【例10】A B C D 【例11】A B .木块受到的滑动摩擦力大小保持不变C D【例12】牛,将A 压在竖直墙壁上,且A 在竖B .5牛,竖直向下D .10牛,竖直向下【例,若物体A .B 处于静止状态,受到的摩擦力分别是()B .25N .120ND .145N .20N【例14】如图,所以在测体重时,就分别采取推.拉.提.压【课1】2F .比赛结果是甲队取胜,若忽略1212 C .12F F D .无法判断【课2】跳高运动员从地上起跳还未离开地的瞬间,下列说法中正确的是()A .运动员对地面的压力大于他的重力B .地面对运动员的支持力大于他的重力C .地面对运动员的支持力大于他对地面的压力D .地面对运动员的支持力等于他对地面的压力【课3】小孩从滑梯上滑下的过程,受到的力有()A .下滑力.摩擦力B .重力.下滑力.摩擦力C .下滑力.摩擦力.重力.支持力D .重力.支持力.摩擦力【课4】在公路上行驶的汽车,关闭发动机后,由于惯性而继续滑行一段距离,若不计空气阻力,在此过程中,汽车受到的作用力有()A .牵引力.摩擦力.重力.支持力B .冲力.摩擦力.重力.支持力C .摩擦力.重力.支持力D .重力.支持力【课5】有甲.乙两个物体,在力的作用下做水平直线运动,其速度时间图象如图所示.由图可知,两物体运动过程中水平方向上的受力情况是()A .两物体都受平衡力作用B .两物体都受不平衡力作用C .甲受平衡力作用,乙受不平衡力作用D .甲受不平衡力作用,乙受平衡力作用【课6】小熊猫能够轻松地倒挂在竹子上,当它倒挂在竹子上静止时,下列说法正确的是()A .竹子对小熊猫的作用力和小熊猫所受的重力是一对平衡力B .小熊猫对竹子的作用力和小熊猫所受的重力是一对平衡力C .小熊猫对竹子的作用力和竹子对小熊猫的作用力是一对平衡力D .小熊猫很轻,其重力不需要平衡就能静止在空中【课7】一本物理书静止在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是() A 书受到的重力和桌面对书的支持力C .书对桌面的压力和书受到的重力D .书对桌面的压力和桌面对书的支持力【课8】A B C D 【课9】A B 【课10】G ,对f ,下列属于平衡力的是()C .F 与fD .G 与N【课11】乙为两个轻质弹簧,所挂物体均重10N ,当物体处于静止状态时,弹簧测力计甲.乙的示数分别为()10N .20NB .10N .0NC .10N .10ND .10N .5N【课12】两物体叠放在水平桌面上,在两个水平力1F 和2F 的共同作用下,以同一速度v 匀A 和水平桌面的摩擦力大小应分别为().2N ,3N D .3N ,5N【课13】在11N 的水平拉力1F 的作用下,A .BB f ;此时木块A ,所受的摩擦力为A f ,若将A .B紧靠着放在水平桌面上,用水平力2F ,推A 使它们一起匀速运动(如图),则()A .0B f =B .11N A f =C .211N F =D .11N B f =三、滑动摩擦力1、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
八年级下册物理第八章运动和力第二节二力平衡知识点总结第二节二力平衡快速导读:知识点1:平衡力和平衡状态知识点2:实验探究二力平衡的条件知识点3:二力平衡条件的应用知识点1:平衡力和平衡状态1、平衡力和平衡状态(1)平衡力:如果一个物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡.(2)二力平衡:当一个物体同时受到两个力作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,那么这两个力就彼此平衡.(3)平衡状态:物体处于平衡状态时,可能保持静止或匀速直线运动的状态,物体处于的静止或者匀速直线运动状态就是平衡状态。
【注意】1.物体受平衡力时,几个力的作用效果相互抵消,相当于不受力,所以说物体处于平衡状态时运动状态不变.2.平衡力与平衡状态之间的关系:若物体处于静止或匀速直线运动状态,一定受平衡力的作用.如搬而未起、推而不动,实际隐含的就是静止的物体受平衡力的作用.2、“平衡”不是“静止”“静止”表示物体的速度为零,“平衡” 则表示物体运动状态保持不变,平衡指静止和匀速直线运动两种状态。
当物体保持静止时,一定处于平衡状态,而物体处于平衡状态时,可能保持静止,也可能做匀速直线运动。
3、物体受平衡力与物体不受力的区别(1)从运动状态上看,受平衡力与不受力对物体的运动而言是等效的,物体都处于静止状态或匀速直线运动状态(2)从物体是否产生形变来看,物体不受外力时,它不产生形变,物体受平衡力时,它会产生形变。
4、牛顿第一定律中“物体在没有受到力的作用时”是一种理想状态物体不受力和受平衡力的作用效果是等同的,因此可以把牛顿第一定律拓展为“物体在没有受到外力或者只受平衡力作用的时候,它会保持静止状态或匀速直线运动状态。
”知识点2:实验探究二力平衡的条件1、实验结论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。
二力平衡的条件可简记为“同体、等大、反向、共线。
”2、实验注意事项(1)为减小小车与桌面间的摩擦阻力对实验的影响,应选择光滑的桌面,同时小车的质量小一点(2)实验中应选取质量较大的砝码,使两个拉力尽量大-些,以削弱摩擦阻力的影响,且所用的两个托盘要相同.(3)实验中选用小车而不选用木块,是为了减小与桌面间的摩擦,有利于得出更准确的实验结论.3、判断二力是否平衡的方法(1)看两个力是否同时满足二力平衡的条件: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-条直线上,这两个力就彼此平衡. (2)根据物体的运动状态来判断:若物体只受两个力的作用,且处于静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力一定是平衡力.知识点3:二力平衡条件的应用1.利用二力平衡的条件,根据一个力的大小方向,确定另外一个力的大小和方向。
二力平衡____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1. 知道物体在什么运动状态下所受到的几个力相互平衡.2.复述二力平衡的条件, 会判断作用在一个物体上的两个力是否相互平衡.3. 能运用二力平衡的知识分析物体受力的关系或确定物体的运动状态.1.力的平衡:2.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, 就说这几个力平衡.平衡力的合力为零.二力平衡的条件:3.两个力必须作用在同一物体上, 且大小相等、方向相反、作用线在同一直线上, 简称“同物、等大、反向、共线”.二力平衡条件的应用:求物体受的力、确定物体的运动状态等.方法与技巧:1. 正确理解力的平衡和物体运动状态的关系平衡力的概念是物体在受到几个力作用时, 如果保持静止或匀速直线运动状态, 就说这几个力平衡.因此, 处于静止或匀速直线运动状态下的物体所受的力一定是平衡的;反过来, 受平衡力作用的物体, 一定处于静止或匀速直线运动状态.2. 全面掌握二力平衡的条件判断两个力是不是一对平衡力, 要看两个力是否同时满足“同物、等大、反向、共线”四个条件, 缺一不可.小结:一对平衡力和一对相互作用力的相同点和不同点.一对平衡力一对相互作用力相同点1 大小相等大小相等2 方向相反方向相反3 作用在一条直线上作用在一条直线上不同点1 作用在同一个物体上分别作用在两个物体上2 不一定是同种性质的力一定是同种性质的力3.二力平衡知识的应用二力平衡的知识在今后的学习中有许多应用, 例如, 研究滑动摩擦(课本109页)、连通器的原理(课本123页)、物体的浮沉条件(课本141页)时都要用到它. 概括说来, 它主要有两方面的重要应用:(1)由物体的运动状态求力: 若物体在两个力作用下处于静止或匀速直线运动状态, 则二力为一对平衡力, 知其中一个力的大小和方向, 可求另一个力的大小和方向. (2)由力确定物体的运动状态:若知道物体受到的两个力或多个力为平衡力, 则可判定物体或静止或做匀速直线运动.例如, 根据空气对物体的阻力随物体速度的增大而增大的道理, 我们可以判定降落伞接近着地时是匀速直线下降的.因降落伞下降速度达到一定数值时, 空气对降落伞的阻力跟降落伞受到的重力大小相等、方向相反, 是一对平衡力, 故降落伞匀速直线着地.题型一二力平衡平衡力的判断例1挂在树枝上的苹果静止不动, 下列哪对力是平衡力()A. 苹果受到的重力G和苹果对树枝的拉力F1B. 苹果受到的重力G和树枝对苹果的拉力F2C. 苹果对树枝的拉力F1和树枝对苹果的拉力F2例2.物体保持________或________状态, 叫做平衡。
第二节二力平衡
一.选择题(共14小题)
1.下列物体中运动状态不变的是()
A.刚从车站发车的火车
B.飞机在高空中以飞快的速度匀速直线飞行
C.绕地球做圆周运动的卫星
D.滑雪运动员在平直的路面上滑行
2.测体重时人站在体重秤上,其中属于平衡力的是()
A.人对秤的压力与秤对人的支持力
B.人受的重力与秤对人的支持力
C.秤受的重力与秤对人的支持力
D.人对秤的压力与人受到的重力
3.如图所示,物体A和B的重力分别为10N和6N,不计弹簧秤和细线的重力及一切摩擦,则弹簧秤的计数为()
A.4N B.6N C.10N D.16N
4.如图所示,一个重10N的物体在10N竖直向上的拉力作用下做匀速直线运动。
小红说:因为物体做匀速直线运动,且物体仅受重力和拉力的作用,所以重力和拉力是一对平衡力。
小明说:因为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上,所以重力和拉力是一对平衡力。
则两人的说法()
A.都正确B.只有小明正确
C.只有小红正确D.都不正确
5.关于“力和运动”,下列说法正确的是()
A.做曲线运动的物体一定受到非平衡力的作用
B.竖直下落的铁球,越来越快,铁球的惯性越来越大
C.跳水运动员蹬板起跳时,跳板对运动员的弹力等于运动员的重力
D.地球上的物体,因为受到重力作用,不可能做竖直向上运动
6.直升机沿竖直方向匀速升空时,在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,下面关于这三个力的关系式正确的是
()
A.F>G+f B.F<G﹣f C.F=G+f D.F=G﹣f
7.每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到我市滩涂越冬,如图所示,一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,此过程中,空气对它作用力的方向()
A.竖直向上B.竖直向下
C.与运动方向相同D.与运动方向相反
8.如图是小明在玩过山车时的情景。
下列对此过程中小明的状况叙述正确的是()
A.质量不断改变
B.运动方向不变
C.受到重力的方向始终竖直向下
D.在运动中始终处于二力平衡状态
9.乐乐同学随父亲去看杂技表演,如图所示,是他看到杂技员小强将小丽高高举起时的情景,下列说法中正确的是()
A.小丽受到的重力与小强对小丽的支持力是一对平衡力
B.小强受到的重力与地面对小强的支持力是一对平衡力
C.小丽对小强的压力与小强对小丽的支持力是一对平衡力
D.小强受到的重力与地面对小强的支持力是一对相互作用力
10.质量相同的A、B两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动,它们运动的s﹣t图象分别如图甲、乙所示,则()
A.两件货物都做匀速直线运动
B.前6秒A货物的平均速度小于B货物的平均速度
C.吊车钢索对A货物的拉力大于A货物的重力
D.B货物在整个运动过程中受到一对平衡力作用
11.中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验: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,网袋由静止开始向上运动。
下列判断正确的是()
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
B.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力
C.金属球转动过程中,运动状态不变
D.实验表明,改变物体的运动状态需要力
12.一个物体受两个力的作用,如果这两个力的三要素完全相同,则这两个力()
A.一定是平衡力B.一定不是平衡力
C.可能是平衡力D.以上说法都不对
13.如图所示,四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在塑料支架的光滑杆上,静止时磁铁a、b、c悬浮在空中,d 压在塑料支架底板上,若每个磁铁受的重力均为G,则磁铁d对底板的压力是()
A.G B.2G C.3G D.4G
二.多选题
14.下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释不正确的是()
A.静止在天花板上的灯当所受的一切外力消失时,灯将掉落
B.汽车刹车后速度逐渐减小,最后会停下来,是因为汽车具有惯性
C.苹果在空中下落得越来越快,主要的原因是苹果受到的力越来越大
D.书本静止放在水平课桌上,它对课桌的压力和课桌对它的支持力是一对相互作用
三.填空题(共6小题)
15.竖直向上抛出一小球,小球到达最高点时处于状态(选填“平衡”或“非平衡”),你判断的依据是。
(忽略空气阻力)
16.起重机的钢绳吊着5×103N的重物,先以0.5m/s的速度匀速上升,后静止在空中,再以1m/s的速度匀速下降,在这三个运动状态下,钢绳对重物的拉力分别为F1、F2、F3,则F1F2F3(填“>”、“<”或“=”);
重物的质量为。
17.如图所示,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时小球处于状态(选填“平衡”或“非平衡”),你判断依据是。
18.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。
照相机每隔一定的时间曝光一次,记录下物体的位置。
两个质量相同的甲、乙小球,均从位置a 竖直下落到位置b,其各自的频闪照片如图所示,试根据照片分析:
(1)做匀速直线运动的是球,判断依据是;
(2)甲球受到的阻力(填“大于”“小于”或“等于”)乙球受到的阻力;
(3)若ab间距离为30cm,光源每隔0.02s曝光一次,则乙球从位置a 竖直下落到位置b,平均速度为m/s。
19.已知直升飞机自身质量为2.5t,现将质量为1.5t 的货物送到目的地,沿AB 线匀速下降时,直升机旋翼产生的升力F1=N;当货物放下后,沿BC匀速驶离时,直升机旋翼产生的升力F2=N。
20.如图所示,在电梯中有个重G=100N的物体A,在电梯启动加速上升的过程中,物体A对电梯地板的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)100N;这一过程中物体A的惯性(选填“变大”“变小”或“不变”)。
四.解答题(共2小题)
21.在“探究二力平衡的条件”的实验中:
(1)实验装置如图所示。
实验目的是探究在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。
(2)实验中,通过调整来改变F1和F2的大小。
(3)实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将。
22.学习关于物体的平衡条件时,小明同学提出了下列疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。
(1)他将一小球用一根细线悬挂起来,如图(a)所示,剪断细线后小球落下,如图(b)所示。
(2)他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图(c)所示,剪断其中的一根细线,小球发生摆动,如图(d)所示。
通过实验他的疑问得到解决。
根据实验现象及相关条件,小明同学归纳得出的初步结论:
(1)由图(a)和(b)可知:;
(2)由图(a)和(d)可知:;
(3)由图(a)和(c)可知:。
五.实验探究题(共1小题)
22.在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于状态,说明这两个力是相互平衡的。
由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的和的大小来进行比较。
研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺:(用字母表示),这样的改进是为了。
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。
此方案中,由于,故卡片的重力可忽略不计。
(5)他们在最终的实验方案中剪断卡片,是为了探究。