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8.2二力平衡(考点解读)(解析版)
知识导航
理解二力平衡的含义,要抓住两个要点:(l)一个物体,同时受两个力作用;(2)物体保
持静止状态或匀速直线运动状态(即物体处于平衡状态)
知识点讲解
1、二力平衡的概念
(1)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;也可以这样理解:两个力同时作用在同一物体同一直线上,如果物体保持
静止或匀速直线运动状态,则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合力为0),
我们就说这两个力平衡。
(2)二力平衡特点: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。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
2、平衡力及平衡状态的判定
(1)平衡力:物体在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
这几个力平衡;
(2)平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态;
(3)物体收到平衡力的作用,那么物体就处于平衡状态。
3、平衡力和相互作用力的区分
(1)二力平衡特点:同体、等大、反向、共线。
(2)相互作用力特点:不同体、等大、反向、共线。
4、二力平衡条件的应用
(1)二力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,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,对于二力平衡条件,我们必须注意上面四个要点,
且这四个要点缺一不可;
(2)在平衡力作用下,原来处于静止状态的物体,依然处于静止状态,原来运动的物体,
一定以原来的速度做匀速直线运动;
(3)静止的物体只受两个力作用时,这两个力一定是平衡力;匀速直线运动的物体,如果
只受两个力作用,那么这两个力也一定是平衡力。
5、探究二力平衡的条件实验
【实验目的、原理、方法】
①实验目的:探究二力平衡的条件;
②实验原理:力能改变物体的运动状态;
③实验方法:控制变量法。
【实验器材】
小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
【器材作用及图像】
①小车:实验主体;
②棉线:连接小车与钩码;
③钩码:提供和改变对小车的拉力;
④滑轮:改变力的方向。
【实验步骤】
如图甲:
步骤①把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力,用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况
下保持运动状态不变;
步骤②用手按住小车,改变两端钩码数量,使两个拉力大小不等。然后松手,观察小车能
不能保持静止;
步骤③用手按住小车,让两端钩码数量相等,让两个力的方向相同,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤④用手按住小车,让两端钩码数量相等,让小车扭转一个角度,然后松手,观察小车
能不能保持静止;
步骤⑤用手按住小车,让两端钩码数量相等,再让拉力方向相反,且在同一条直线上,然
后松手,观察小车能不能保持静止。
如图乙:
步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开,观察小车能不能保持静止。
【实验结论】
二力平衡的条件要求这两个力:
1、大小相等(等大)2、方向相反(反向)
3、同一直线(共线)4、同一物体(同体)
典例分析+变式训练
考点1二力平衡的概念
【典例1-1】在探究二力平衡条件的实验时,小华采用图甲所示的方案:将系于小卡片(重
力可忽略不计)两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上钩码;小
明采用图乙所示的方案:将木块放在水平桌面上,两边分别系着跨过定滑轮的细线,在
细线的两端挂上钩码。同学们认为小华的实验方案优于小明的实验方案。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】A。
【解答】解:小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影
响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块仍保持平
衡);
而小华的实验方案则减少了摩擦力对实验结果的影响。
故选:A。
【典例1-2】作用在同一物体上的两个力要平衡,必须满足的条件是:大小相等,方
向相反,作用在同一条直线上。
【答案】相等;相反;同一条直线上。
【解答】
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