1 牛顿第一定律；二力平衡的条件【知识点1】牛顿第一定律：1. 牛顿第一定律（1）一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。也叫惯性定律。（2）物体在没有受到外力作用的时候，原来静止的物体将永远保持静止状态；原来做匀速直线运动的物体将永远保持匀速直线运动，它的速度大小和方向都不变。（3）牛顿第一定律是在大量经验基础上，通过伽利略、笛卡儿、牛顿等人推理概括出来的。2. 惯性与惯性现象（1）物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。物体保持原来运动状态不变的性质，这个“不变”包括：原来运动状态不变，即速度大小、方向均不变。（2）惯性是一切物体固有的属性，无论是气体、液体或固体，无论物体是运动的还是静止的，都有惯性（任何物体在任何时候，任何条件下不论运动状态如何、是否运动，是否受力，都有惯性）。3. 惯性大小惯性大小是由物体自身的质量决定的，质量越大，惯性越大。【知识点】一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律：一起物体在时，总保持和。也叫定律。2.牛顿第一定律告诉我们：物体在作用的时候，原来静止的物体将永远保持状态；原来作匀速直线运动的物体将永远保持运动，它速度的和都不变。3.牛顿第一定律的发现作出贡献，按作出贡献时间的先后分别是、、。4.牛顿第一定律是在经验上，通过概括出来的。二、惯性与惯性现象1.惯性：物体保持或的性质。物体保持原来运动状态不变的性质，这个“不变”包括：原来运动状态不变，即速度大小、方向不变. 2.惯性是一切物体固有的，无论是、或，无论物体是还是，都有惯性（任何物体在任何时候，任何条件下不论运动状态如何、是否运动，是否受力，都有惯性）。3.惯性大小由物体自身的决定，质量越大，惯性越。【典型例题】例1：下列关于牛顿第一定律的说法，正确的是（）A. 牛顿第一定律是有实验基础的，因此可用实验来直接验证B. 牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律可能是错的C. 牛顿第一定律是牛顿一个人的研究成果D. 牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的例2：关于惯性，下面说法正确的是：（）A. 一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性B. 射出的子弹离开枪口后，仍然继续高速前进，是因为子弹受到惯性的作用C. 汽车关闭发动机后仍能继续前进是由于汽车的惯性大于它受到的阻力D. 一切物体在任何情况下都具有惯性例3：一杯水放在列车内的水平桌面上，如果水面突然发生了如图所示的变化，则列车的运动状态可能发生的变化是（）A. 列车突然向右启动B. 列车突然向左启动C. 列车向右运动时突然刹车D. 列车向左运动时突然刹车
二力平衡
知识点1、二力平衡的条件
（1）平衡状态：我们把物体处于静止或匀速直线运动的状态叫做物体处于平衡状态。
（2）力的平衡：①力的平衡：物体受到几个力的作用时，如果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。②二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。
（3）实验探究：二力平衡的条件
提出问题：二力平衡时它们的大小、方向、作用点应该有什么关系？
猜想与假设：物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，因此二力平衡时，这两个力应该大小相等，方向相反，作用在同一物体。
设计实验：
如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码，探究小车在什么条件下会保持静止。
注意：物体的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。由于实验时匀速直线运动状态不好控制，故我们采取当小车处于静止状态来研究二力平衡的条件。
实验器材：小车、线、定滑轮两个、等质量托盘两个、砝码若干。
①如图所示将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。
②在两边的托盘里分别放上这两不相等的砝码，观察小车的运动情况。
③在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。
④保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况。
⑤将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F1、F2同时向左，观察小车的运动情况。
设计实验记录表格并将实验中观察到的现象及测得的数据填入下表。
序号 小车在水平方向所受二力的情况 小车运动状态
是否改变 大小 方向 是否作用在同一直线
1 不相等 相反 是 改变
2 相等 相反 是 不改变
3 相等 相反 否 改变
4 相等 相同 是 改变
分析与论证：
①比较表中1、2可知，要使小车运动状态不变，保持静止，必须使两托盘中砝码的质量相等，说明二力平衡的条件：两个力的大小相等。②比较表中2、3可知，当把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在同一直线上时，小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来静止状态时，F1、F2在同一直线上，说明二力平衡的条件是：两个力作用在同一直线上。③比较表中2、4可知，当F1、F2均向左拉，即方向相同时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件：两个力方向相反。
二力平衡条件的具体应用
河北省蔚县代王城中学 顾燕燕 （075717）
一、根据物体的平衡状态，判断物体所受的力为平衡力，再根据一个力的大小和方向来确定另一个力的大小和方向。
1、根据物体的状态，判断物体所受的力是否为平衡力。
例：（1）一人用10N的力水平向右推重20N的重物，重物仍静止，则：（ ）A重物水平方向所受合力为10N；B重物水平方向受平衡力作用；C重物静止是因为水平方向所受推力小于重力；D重物水平方向受非平衡力的作用。
分析：物体保持静止状态，则可判断物体受平衡力的作用，平衡力的合力为0，物体保持静止是因为物体所受推力与摩擦力相平衡，而不是由于推力小于重力。
（2）关于力和运动的关系，正确的是：（ ）A物体如保持静止状态，则可肯定不受力；B物体在空中竖直匀速下落，则该物体必受平衡力的作用；C物体做匀速圆周运动，则物体可能受平衡力的作用；D物体做变速运动，则一定受非平衡力的作用。
分析：A、物体为静止状态，可能不受力（根据牛顿第一定律），也可能受平衡力的作用（根据平衡力的概念）；B、物体为匀速直线运动状态。所以可能不受力，也可能受平衡力的作用，但物体肯定受力，因此物体必受平衡力的作用；C、匀速圆周运动并不是匀速直线运动，所以物体不可能受平衡力的作用；D、物体做变速运动，既不可能不受力，也不可能受平衡力的作用，所以受非平衡力的作用。
2、已知两个力为平衡力，根据一个力的大小和方向来确定另一个力的大小和方向。
例：用100 N的水平力将40N的木块压在竖直的墙上，若木块匀速下滑，则木块与墙壁间的摩擦力是_______N，方向为__________。
分析：木块匀速下滑，说明木块在竖直方向受到平衡力的作用。在竖直方向，木块受到竖直向下的重力作用，可以肯定木块受到一个竖直向上力的作用，这个力就是木块与墙壁间的摩擦力。根据平衡力的条件，摩擦力与重力大小相等，方向相反。
二、根据两个力的大小和方向，来确定物体的运动状态。
育果教育辅导资料之实验报告单
横道中学物理组
第 1 页 探究二力平衡的条件
实 验 报 告 单
第 组 组长： 组员：
实验目的：
实验器材：
实验设计：
一、提出问题:
二、猜想或假设：
三、制定计划与设计方案：
●设计实验，进行实验
1、先按图1所示安装好实验装置。
2、在细线的两端悬挂相同的钩码，观察纸板是否静止。_____________
纸板受到的两个拉力的大小有什么关系？_________________。
方向有什么特点？_______________________
3、扭转一下纸板，使两个力的作用线不在同一直线上，纸板是否静止？__________ , 重新平衡后，两个力的方向有什么特点？____________________。
4、在细线两端悬挂质量不相同的钩码，纸板是否静止？______________________。
5、在纸板上任选其他两个孔系好线重复上述实验。
●实验结论
作用在同一物体上的两个力，如果它们大小____________，方向___________，且作用线在__________上，则物体就平衡。
●交流与评估
你觉得本实验还有什么地方需要改进？
四、注意事项
注意调整轮的高度，使纸板在被拉至悬空时下沿不要碰到桌面。
实验反思：
图1
育果教育辅导资料之实验报告单
横道中学物理组
第 2 页 1、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？
