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1、1/9 教科版初二物理教学3L 个性化一对一名师培优精讲第十讲、力的平衡【进门得分】1.学完牛顿第一定律，是不是只要受力的物体，就不会静止？2.两个同学坐跷跷板，什么时候叫做平衡？天平的平衡的概念？【教学内容】1、平衡状态(1)平衡状态定义:物体保持静止状态或匀速直线运动状态,都叫做平衡状态。(2)平衡力定义: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。这几个力叫做平衡力。注意:物体不受外力或受平衡力作用物体保持静止状态或匀速直线运动状态2、二力平衡的条件(1)实验目的:探究二力平衡的条件有哪些;原理:二力平衡器材:木板与定滑轮；轻绳与砝码。步骤:将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对
2、两端；在两根绳端分别挂上质量不相等的钩码,观察木块是否静止；在两根绳端分别挂上质量不相等的钩码,观察木块是否静止。(2)二力平衡的条件:同时作用在同一个物体的两个力,如果大小相等，方向相反，并且在同2/9 一直线上，那么这两个力就彼此平衡。(即满足同体、等值、反向、共线的两个力是一对平衡力。)平衡力的合力为零。3、比较:平衡力和相互作用力平衡力相互作用力相同点等值、反向、共线不同点同体不同体【例 1】(2019年上海)为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系,用钩码(重 1 牛)、测力计、打点计时器和纸带等进行实验。试验中,先将钩码挂在已调好以的测力计下,且处于静止状态,如图 1(a)所示。
3、接着,在钩码的下端固定纸带,并使纸带穿过打点计时器,然后分别三次拉动钩码竖直向上运动,每次拉动过程中,观察到一段时间内测力计示数是不变的,纸带上的点记录了这段时间内钩码的运动情况,三次实验如图1(b)、(c)、(d)所示。请仔细观察图中的测力计示数和对应的纸带,归纳得出初步结论。(1)由图 1(a)与(b)与(c)可得 _。(2)由图 1(a)与(d)或（b)与(d)或(c)与(d)可得 _。【变式 1-1】(2019安顺)下图中的A、B、C、D分别是用照相机拍摄(每 0.1s拍摄一次)的小球在四种不同运动状态下的照片,其中小球受到平衡力作用是:()【变式 1-2】(2019株洲)如图 3 所
4、示,纸带穿过打点计时器(每隔一定时间在纸带上打下一个点)与一木块左端相连,木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面(纸面)向右运动时,就能在纸带上打出系列的点。图中和是打点计时器先后打出的两条纸带,与其对应的测力计的示数分别为F1F2,木块运动的速度分别为V1、V2,那么()体就不会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂上质不相
5、等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止衡即满足同体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点3/9 A.F1F2,V1V2 B.F1=F2,V1V2 D.F1F2,V1V2【例 2】(2019成都)如图 4 所示,无风时,站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实,对于该静止的果实,下列说法正确的是()A果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对平衡力B.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对相互作用力C果实能够静止,是因为
6、蚂蚁对它的支持力小于果实受到的重力D.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力大于果实受到的重力【变式 2-1】(2019江西省)如图 5 所示,下列说法正确的是()A小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力B小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力C小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力D小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力【变式 2-2】(2019哈尔滨市)对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶,下列说法正确的是()A.桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是相互作用力B.瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是平衡力C.瓶子正放与倒放时,对桌而的压力是不同的D如果瓶子所受的力同时全
7、部消失,它将仍留在原位保持原来的静止状态【例 3】(2019无锡)如图 7 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)两对细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；体就不会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂
8、上质不相等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止衡即满足同体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点4/9(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 7 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7 乙所示的实验,同学们认
9、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才料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【变式 3-1】(2019宿迁中考)在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图8 的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。(1)实验中选择小卡片的目的是_(填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力；探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数.(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:_(填“挤压”“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。3)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力
10、的大小还有较小的差距.你认为形成差距的原因是_.(答出一条即可)【变式 3-2】(2019年安徽)图示为研究二力平衡条件的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是()A为减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面体就不会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块
11、是否静止衡即满足同体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点5/9 B.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车C调整两边托盘所放钩码的数量,可以改变力的大小D将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置【例 4】(2019襄樊)一辆重为15104N 的”东风日产”某品牌小汽车，当它以60Km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为2019N,那么汽车受到的阻力为_N,当它停在水平路面上时,它受到的支持力为_N。【变式 4-1】(2019
12、杭州)如图 10 所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连。当小盘内放有重力为0.5N的砝码时,木块未被拉动,这是木块受到的摩擦力大小为_N 当小盘内放有重为0.6N 的砝码时,木块正好作匀速运动,当小盘内放上重为0.7N 的砝码时,小潘拖动木块运动,当小盘落在地面上后,木块继续运动,此时木块所受到的摩擦力大小为_N。【变式 4-2】(2019北京市)(多选)下列说法中正确的是()A.手提水桶时手上出现压痕,是由于水桶所受的重力作用在手上B用 3N 的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到摩擦力等于3N C.用大小不变的力F
13、竖直拉起静止在水平桌面上质量m的钩码,F 一定大于mg D.跳水运动员起跳时,跳板向下弯,人对跳板的作用力与跳板对人的作用力大小相等【变式 4-3】(2019佛山)对于汤姆如图，多项运动解释合理的是()A快速拉出桌布茶具在惯性力的作用下留在桌面B.图中人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力C经过努力没提起哑铃说明哑铃所受拉力小于等于重力D.划船是船桨对水的作用力大于水对船桨的作用力体就不会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力
14、平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止衡即满足同体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点6/9【过手练习】1.(2019益阳)图 12 中,F1 与 F2 是平衡力的是()A B C D 2、(2019泉州)放在水平桌面上的茶杯,受到至的平衡力是()A茶杯受到的重力和茶杯对地球的吸引力B茶杯对
15、桌面的压力和桌面对茶杯的支持力C茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力D.茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力3、(2019年兰州市)乒乓球运动中蕴含着许多力学知识。下列说法中正确的是（）A.球拍对乒乓球的作用力大于乒乓球对球拍的作用力B.乒乓球在空中运动时,仍受球拍的作用力C.球拍击球时,只改变了乒乓球的运动方向 D.乒乓球惯性小,所以容易来回抽杀4、(2019温州)如图是投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是()A.实心球在空中上升 B.实心球从空中下C.实心球在地上越滚越慢 D.实心球停在地面上5、(2019盐城)如图所示,放手后纸片不能保持静止,这样的操作是为了探究物体在平衡状态
16、下所受的两个力()A.大小是否相等 B方向是否相反C是否作用在同一物体上 D.是否作用在同一直线上6、(2019河南)作为经典力学的先驱,伽利略在实验的基础上运用科学推理的方法,正确地揭体就不会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止衡即满足同
17、体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点7/9 示了:力不是 _ 物体运动的原因,而是 _ 物体运动状态的原因。7、质量为 0.4kg的电灯悬挂在电线上静止不动,电线对灯的拉力为_,试作图中电灯受力的示意图。8、在平直的公路上匀速行驶的汽车受到_对平衡力的作用。在图中画出汽车受力的示意图.9、重 50N 的物体,静止在粗糙水平面上,如果用 5N 的水平力向右推它,但没有推动,则物体所受摩擦力为 _，方向为 _，如果将水平向右的推力增大到10N,
18、物体刚好沿推力方向做匀速直线运动,则物体受的摩擦力大小为_N，方向 _。10、(2019广西南宁)如图 21 所示,重为 5N 的球悬挂在天花板下静止。请画出该球所受力的示意图。11、(2019安徽)如图 22 所示,小物块 A 在固定的斜面B 上恰能匀速下滑,请在图中画出A 下滑时受到斜面的摩擦力的示意图。12、(2019连云港)如图 23 所示,物体 A正在光滑水平面上向右做匀速直线运动,请画出 A 所受各力的示意图。13、(2019襄阳)在探究“二力平衡条件”的实验中：(1)设计组装的实验装置如图24 所示。老师指出实验桌面越光滑越好,其原因是：_；（2）实验中保持 F1 与 F2 相等
19、,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足的条件是：体就不会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止衡即满足同体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡
20、力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点8/9 _。14、如图 25 是李明同学探究二力平衡条件的实验装置,实验中发现,甲图中小车向右运动;乙图中小车向右运动;丙图中把小车扭转一角度,松手后,小车将向原位置方向转动；丁图小车静止不动.请你分析:(1)甲图小车不平衡的原因:_(2)乙图小车不平衡的原因:_(3)丙图小车不平衡的原因:_(4)由丁图得出的结论是:_【课后作业】1、(08 广州)如图 26 所示,升降机以1m/s 的速度匀速上升时,升降机对人的支持寺力500N.下列说法正确的是()A.升降机
21、静止时对人的支持力小于500N B升降机以1.5m/s速度匀速上升时对人的支持力大于500N C.升降机以2m/s 速度匀速下降时对人的支持力等于500N D.升降机以1m/s 速度匀速下降时对人的支持力小于500N 2、(2019凉山)一氢气球匀速上升时,受到空气的浮力F,重力 G 和空气阻力f,这些力的关系是()A.FG+f B.F=G+f C.FG-f D.F=G-f 3、(2019 年武汉市)如图所示,弹簧测力计下挂着铁块P,其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q,P 和 Q 均处于静止状态。已知P 和 Q 的重力分别为 G 和 3G,若弹簧测力计的示数为2G,则下列说法正确的是()A
22、.P 对弹簧测力计的拉力大小为G 体就不会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止衡即满足同体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态
23、与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点9/9 B.P 对 Q 的吸引力和地面对Q 的支持力大小分别为G和 2G C.P 对 Q 的吸引力和Q对 P 的吸引力是一对平衡力,大小均为G D.弹簧测力计对P 的拉力和 Q对 P 的吸引力是一对平衡力,大小分别均为2G 4、(2019扬州市)小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是()A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变5、(2019呼和浩特)多选)汽车在牵引力的作用下沿平直公路做匀速直线运
24、动下列判断正确的是()A.汽车的重力和汽车对地面的压力是一对平衡力B.汽车的牵引力和地面受到的摩擦力是一对平衡力C.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力D.如果关闭发动机,汽车还会继续向前运动一段时间,是由于汽车具有惯性6、(2019咸宁)重力相同的a、b 两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动,它们运动的 st 图像分别如图29 甲、乙所示,则在图像描述的运动过程中()A.它们都做匀速直线运动B.a 货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力和反作用力C.b 货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力D.前 6 秒内,a 货物运动的平均速度小于b 货物运动的平均速度体就不
25、会静止两个同学坐跷跷板什么时候叫做平衡天平的平衡的概念教学内容平衡状态平衡状态定义物体保持静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态平衡力定义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这几的探究二力平衡的条件有哪些原理二力平衡器材木板与定滑轮轻绳与砝码步骤将两个定滑轮固定在光滑的长木板相对两端在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止在两根绳端分别挂上质不相等的钩码观察木块是否静止衡即满足同体等值反向共线的两个力是一对平衡力平衡力的合力为零比较平衡力和相互作用力相同点不同点平衡力相互作用力等值反向共线同体不同体例年上海为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系用钩码重牛测力计打点