1、102 二力平衡智 能 提 要二力平衡二力平衡的條件二力平衡的應(yīng)用問：如何判定一個物體是否處于二力平衡？答：一是根據(jù)物體的運動狀態(tài)來判定。當(dāng)物體只受兩個力作用時，如果處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，那么這兩個力就一定是平衡力，處于二力平衡。二是根據(jù)二力平衡的條件來判定。首先，看物體受到的兩個力是否作用在同一個物體上，再分析兩個力是否符合“作用在同一直線上，大小相等，方向相反”，若這些條件都滿足，則物體就處于二力平衡。其中有任一個條件不滿足，物體就不能處于二力平衡。問：怎樣正確區(qū)分平衡力和相互作用力？答：物體受到兩個力的作用而處于平衡狀態(tài)，這兩個力叫做平衡力。兩個物體間發(fā)生相互作用而產(chǎn)生的兩個力

2、，叫相互作用力。它們都具有大小相等、方向相反、作用在同一直線上的特點，但二者有本質(zhì)上的區(qū)別。平衡的二力作用在同一物體上，即受力物體是一個，而施力物體分別是其它的兩個物體，相互作用的二力作用在發(fā)生相互作用的兩個物體上。例如將一個鉛筆盒放在水平桌面上，它受到的重力和桌面對它的支持力作用在同一個鉛筆盒上。它處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和支持力是一對平衡力。鉛筆盒對桌面的壓力和桌面對鉛筆盒的支持力是鉛筆盒與桌面發(fā)生相互作用產(chǎn)生的一對力，它們分別作用在桌面和鉛筆盒上，所以這兩個力不能平衡，是一對相互作用力。用簡單的語句表述：1 平衡力：同物、等值、反向、共線2相互作用力：異物、等值、反向、共線問：二力平衡的條件有

3、哪些應(yīng)用？答：一是根據(jù)已知力的大小和方向求出另一個力的大小和方向；二是利用二力平衡條件判定物體的運動狀態(tài)。當(dāng)物體只受到兩個力的作用，并且滿足二力平衡時，則可以判定物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。例如分析火車或汽車在水平路面上作勻速直線運動時，若汽車受到發(fā)動機的牽引力是已知的，則可以根據(jù)牽引力求出汽車在水平方向上受到的摩擦力的大小，同時得到摩擦阻力的方向與牽引力方向相反的結(jié)論。智 能 拓 展?jié)撍Ｐ偷闹谱鳚撍Ｐ偷闹谱鞣椒ㄓ卸喾N。這里介紹一種簡便易做的（圖10-10）方法。圖10-10取一只試管，用一個鉆有兩個小孔的橡皮塞塞緊管口，在兩個小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管端分別接上一根

4、長度適當(dāng)?shù)能浤z管，其中一根膠管與注射器相連，另一根膠管只需當(dāng)試管水平浮在水面時，管口能沒在水面以下即可。為使試管能水平浮在水面，可在試管的底端繞幾圈鐵絲，作為配重，使它平衡。演示時將試管放入大玻璃水槽中，使它水平浮于水面。用注射器從試管中抽氣，試管里的水就增多；往試管里壓氣，試管里的水就減少?？刂七M入試管內(nèi)的水量，試管就會在水中下沉、上浮或懸浮。做這個模擬演示時，要注意把裝置的某些部分與潛水艇的構(gòu)造作類比。如試管相當(dāng)于水艙。用注射器往試管里壓氣相當(dāng)于用壓縮空氣排出水艙中的水。智 能 歸 例題型一 會根據(jù)二力平衡的條件判斷二力是否平衡例1 一個物體同時受到兩個力的作用，這兩個力的三要素完全相同，

5、那么這兩個力（ ）A一定是平衡力B可能是平衡力C一定不是平衡力D無法判斷闖關(guān)點撥 當(dāng)兩個力的三要素完全相同，則這兩個力大小相等、方向相同、兩力的作用線重合，顯然方向相同的兩個力不可能成為平衡力，所以本題中兩個力一定不是平衡力答 選C例2 某同學(xué)靜立在磅秤上，下列幾對力中屬于平衡力的是（ ）A、人的重力與磅砰對人的支承力B、人對磅砰的壓力與磅秤對人的支持力C、磅秤的重力與磅秤對人的支承力D、磅秤的重力與人的重力正確區(qū)分平衡力與相互作用力是關(guān)鍵闖關(guān)點撥 平衡力是指作用在一個物體上大小相等、方向相反且在同一直線上的兩個力。人的重力與磅秤對人的支承力方向向上，人靜立不動時二力大小相等，符合二力平衡的條

6、件，A正確。人對磅秤的壓力的受力物體是磅秤，施力物體是人，而磅秤對人的支持力的受力物體是人，施力物體是磅秤，它們是一對相互作用力，不是平衡力的關(guān)系，B不正確。 磅秤的重力的受力物體是磅秤，施力物體是地球，而磅秤對人的支持力的受力物體是人，施力物體是磅秤，作用于不同的物體，也不是平衡力的關(guān)系，C不正確磅秤的重力與人的重力，顯然不作用于同一個物體，不是平衡力，D不正確。答 選A題型二 平衡力知識的實際應(yīng)用例1 受4N重力的電燈懸掛在電線上靜止不動，電線對燈的拉力是多大？方向如何？闖關(guān)點撥 要掌握應(yīng)用二力平衡的條件解決問題，要強調(diào)分析問題的思路方法應(yīng)用二力平衡的條件解決問題，首先要判斷被研究的物體是

7、不是處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，只有物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)才可以應(yīng)用這個條件利用物體的平衡條件解決問題時，可參考以下步驟：1）明確研究對象電燈2）對電燈進行受力分析受豎直向下的重力、電線對燈的拉力（方向未定）3）判斷物體運動狀態(tài)靜止4）依據(jù)運動和力的關(guān)系平衡狀態(tài)受力一定為平衡力二力平衡5）結(jié)論：拉力大小等于重力大小為4N，拉力方向與重力方向相反，為豎直向上答 拉力的大小為4N，方向豎直向上例2 在豎直的磁性黑板上，小鐵片不會掉下來，這是為什么？請畫出小鐵片的受力示意圖圖10-11闖關(guān)點撥 物體靜止，則物體受到平衡力的作用，豎直方向上受力平衡，重力和鐵片與黑板間的靜摩擦力平衡，重力方

8、向豎直向下，那么靜摩擦力豎直向上水平方向也受力平衡，即磁體吸引緊壓在黑板的力，和黑板對其向外的壓力豎直方向的兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，水平方向的兩個力也大小相等、方向相反、作用在一條直線上答 小鐵片因受磁體吸引緊壓在黑板上，黑板對其有個向外的壓力鐵片與黑板間有一個豎直向上的靜摩擦力與鐵片重力成為一對平衡力，鐵片就不掉下來了受力示意圖如圖10-11所示圖10-12例3 如圖10-12所示，A、B、C三物塊疊放在一起，B受到水平向左的拉力，C受到一個水平向右的拉力，它們均靜止，求：（1）B對A的摩擦力（2）C對B的摩擦力（3）地對C的摩擦力闖關(guān)點撥 本題有兩點值得思考：一是物體所

9、受的摩擦力都是靜摩擦力，而靜摩擦力是被動力，依賴于平衡原理及物體所受的其它外力；二是研究對象為多個物體，在分析多個物體受力時，選好研究對象，可簡化解題步驟解 （1）選擇A為研究對象，作受力分析：豎直方向上和是一對平衡力；水平方向上A物不會受除外的其它外力，由A處于平衡狀態(tài)，合力為零可知（2）選擇AB整體為研究對象，作受力分析：豎直方向上和是一對平衡力，水平方向上和是一對平衡力，可得：FCB=F1=12N，方向水平向右（3）選擇ABC整體為研究對象，作受力分析：豎直方向上和是一對平衡力，水平方向上，、和三力平衡，可知，方向水平向左智 能 訓(xùn) 練基礎(chǔ)知識訓(xùn)練1文具盒放在水平桌面上，它所受重力為G，

10、對桌面壓力為F，桌面對文具盒支持力為N，則上述的幾個力中，互相平衡的兩個力是 （題型一）2在研究滑動摩擦力時，是用彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上做_運動，彈簧測力計的示數(shù)表示_力的大小根據(jù)_ _的條件可知，這時彈簧測力計的示數(shù)與_的大小相等，因此可間接地知道滑動摩擦力的大小 （題型二）3某工地的起重機要吊裝一個工件，該工件重1200N當(dāng)起重機以2m/s勻速吊著工件上升時，起重機的鋼繩受到的拉力為 N；當(dāng)起重機以5m/s速度勻速吊著工件下降時，鋼繩受到的拉力為 N，拉力的方向為 ；當(dāng)起重機吊著工件以4m/s的速度沿水平方向做直線運動，工件受到的拉力為 （題型二）4天花板上吊一盞燈，吊線的重力忽略

11、不計，下列各對力中屬于平衡力的是(     ) （題型一）A天花板對吊線的拉力和吊線對天花板的拉力B燈對吊線的拉力和吊線對燈的拉力C天花板對吊線的拉力和吊線對燈的拉力D燈受到的重力和吊線對燈的拉力圖10-135如圖10-13所示，放在水平桌面上的物體的質(zhì)量為5kg，用10N的水平拉力使物體向右做勻速直線運動，下面的說法哪種正確：（ ） （題型二）A物體受到向左49N的摩擦力B物體受到向左10N的摩擦力C物體受到向右10N的摩擦力D物體受到的摩擦力等于零6一跳傘運動員的質(zhì)量為65kg，降落傘的質(zhì)量為5kg。運動員在空中張開傘勻速豎直下降，在此過程中人和傘受

12、到空氣阻力的大小為（取g=10N/kg）（ ） （題型二）F圖10-14A650NB65NC700ND70N7如圖10-14所示，用F=150N的水平力把重50N的物體壓在豎直墻壁上，當(dāng)物體靜止時受到摩擦力的大小為 （ ）（題型二）A0NB50NC150ND200N8一同學(xué)用水平力推停放在水平地面上的汽車，沒能推動。此時（ ） （題型二）A人推車的力與車受的重力是一對平衡力B人推車的力與車對人的作用力是一對平衡力C人推車的力的大小小于地面對車的摩擦力D人推車的力的大小等于地面對車的摩擦力綜合提高訓(xùn)練圖10-151用彈簧測力計沿水平方向拉著一木塊在水平木板上做勻速直線運動時，彈簧測力計的示數(shù)為1

13、2N。若將拉力增大，當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?0N時，木塊受到的滑動摩擦力的大小為_N。（題型一）2 如圖10-15所示，水平地面上有甲、乙兩個物體疊放在一起，有一大小為10N的水平向左的拉力F作用在乙物體上后，甲、乙兩物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知甲物體的質(zhì)量為4kg，乙物體的質(zhì)量為6kg，則物體甲受到的水平作用力為 N；如果當(dāng)拉力F增大到20時，物體甲和乙均以相同的速度沿地面向左做勻速直線運動，則此時甲物體受到的水平作用力為 N。（題型二）3兩個相同的物塊、疊放在一起，受10N的水平推力作用，在水平地面上一起做勻速直線運動（圖甲），那么物塊受到的摩擦力為_N若將物塊取下與物塊并列，再讓它們一起在地

14、面上勻速前進（圖乙），那么需要的水平推力為_N（題型二） 4一個載重氣球在空氣中勻速上升時，受到的浮力為2000N，若在所載重物中再加200N的物體，這時氣球就能勻速下降，假設(shè)氣球上升和下降時所受的浮力和阻力大小不變，則氣球的重力為_N，受到的阻力為_N。 （題型二）5下列情況中，屬于一對平衡力的是（ ） （題型一）A靜止在桌面上的書，書對桌面的壓力和重力B蘋果下落時所受的重力和蘋果對地球的吸引力C沿豎直方向勻速下降的跳傘運動員，運動員與傘的總重力和空氣阻力D在平直公路上勻速行駛的汽車的牽引力和重力6體育課上常有爬繩索和爬滑桿兩種運動體重相同的小明和小華兩人想比賽看誰爬桿爬的快兩人先后以相同的

15、姿勢勻速向上爬，以下說法正確的是（ ） （題型二）A小華爬繩和小明爬桿受到的摩擦力一樣大 B小華爬繩受到的摩擦力的方向是豎直向下C若小華和小明爬桿和爬繩的速度不一樣，則速度大的人受到的摩擦力要大些D小明爬繩時自身的重力和手對繩的拉力是一對平衡力7關(guān)于平衡力，下列說法正確的是（ ） （題型一）A物體在平衡力作用下一定保持靜止?fàn)顟B(tài) B作用在物體上的兩個力三要素完全相同，這兩個力一定是平衡力C物體受到重力和拉力的作用這兩個力方向相反，它們一定是平衡力D運動的物體在平衡力作用下，一定保持勻速直線運動狀態(tài)8一個物體受到10N的一對平衡力的作用而作勻速直線運動，如果這時這對平衡力同時突然增大到40N，則物

16、體 （ ） （題型二）A速度增大 B按增大后的速度作勻速直線運動C仍按原來的速度作勻速直線運動 D作變速運動甲乙F圖10-169在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體，如圖10-16所示，甲物體用細線拴在左邊豎直墻上，現(xiàn)用力把乙物體從右端勻速拉出來，所用力F=15N，則甲、乙兩物體受到的摩擦力是（ ）（題型二）Af甲=f乙=15N，f甲向右，f乙向左Bf甲=f乙=15N，f甲向左，f乙向右Cf甲=f乙=15N，方向都向左Df甲=0，f乙=15N方向向左10下圖是某同學(xué)所畫的物體在四種情況下所受力的示意圖，其中正確的是 A水平面上勻速前進的箱子B一對平衡力在水平方向所受到的力C在水中下沉的物體所受到的

17、力 D浮在水面上的木塊所受到的力圖10-1711圖10-17中物體重20N，在10N水平拉力作用下沿地面向右做勻速直線運動，畫出物體受力示意圖。12在使用彈簧測力計測量物體的重力時，要求彈簧測力計和被測物體保持靜止或保持勻速直線運動狀態(tài)，為什么？ 13小剛自制了一個泡沫救生圈。其質(zhì)量為8kg，體積為0.06m3。求：救生圈漂浮在水面上時，它所受的浮力為多大？當(dāng)小剛躺到救生圈上面時，救生圈剛好完全浸沒在水中，則小剛的重力是多少？（g10N/kg）102參考答案基礎(chǔ)知識訓(xùn)練 1G和N2勻速直線 拉力 二力平衡 摩擦力31200 1200 豎直向上 12004D5B6C7B 析：由物體的運動狀態(tài)可知

18、，物體所受的力肯定是平衡力。在豎直方向上除受向下的重力外，還受到墻壁阻礙其下滑的、方向向上的摩擦力，且兩者大小相等8D 析：因為汽車靜止不動，受到的力必然平衡，其中：重力和支持力平衡，推力和靜摩擦力平衡綜合提高訓(xùn)練112 析：做勻速直線運動時，摩擦力f=12N，當(dāng)拉力增大到20N時，木塊受到的摩擦力的大小和方向均不變。20 030 10 析：甲圖中，B在做勻速直線運動，所以B在水平方向上的力互相平衡，因而B受到的摩擦力是不存在的。F1=f（地面對A的摩擦力）。乙圖中，F(xiàn)2=f（地面A、B的摩擦力，因為兩圖中對地面的壓力及接觸面的粗糙程度均相同，所以f=f，則F2=F1=10N41900 100 析：設(shè)氣球的重力為G，阻力為f，浮力為F浮。氣球勻速上升時，F(xiàn)浮-f=G 氣球勻速下降時，F(xiàn)浮+f=G+ 200N 由、式可求得f=100N，G=1900N5C6A7