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9.\o"9.1二力平衡"1二力平衡(考點解讀)(原卷版)知識導航知識導航理解二力平衡的含義,要抓住兩個要點:(l)一個物體,同時受兩個力作用;(2)物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)(即物體處于平衡狀態(tài))知識點講解知識點講解1、二力平衡的概念(1)作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡;也可以這樣理解:兩個力同時作用在同一物體同一直線上,如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),則這兩個力對物體運動狀態(tài)的作用效果相互抵消(合力為0),我們就說這兩個力平衡。(2)二力平衡特點:作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡。簡單的說就是:同體、等大、反向、共線。2、平衡力及平衡狀態(tài)的判定(1)平衡力:物體在受到幾個力的作用時,如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力平衡;(2)平衡狀態(tài):物體靜止和勻速直線運動狀態(tài)叫平衡狀態(tài);(3)物體收到平衡力的作用,那么物體就處于平衡狀態(tài)。3、平衡力和相互作用力的區(qū)分(1)二力平衡特點:同體、等大、反向、共線。(2)相互作用力特點:不同體、等大、反向、共線。4、二力平衡條件的應用(1)二力平衡的條件是:作用在一個物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直線上,這兩個力就彼此平衡,對于二力平衡條件,我們必須注意上面四個要點,且這四個要點缺一不可;(2)在平衡力作用下,原來處于靜止狀態(tài)的物體,依然處于靜止狀態(tài),原來運動的物體,一定以原來的速度做勻速直線運動;(3)靜止的物體只受兩個力作用時,這兩個力一定是平衡力;勻速直線運動的物體,如果只受兩個力作用,那么這兩個力也一定是平衡力。5、\o"探究二力平衡的條件"探究二力平衡的條件實驗【實驗目的、原理、方法】①實驗目的:探究二力平衡的條件;②實驗原理:力能改變物體的運動狀態(tài);③實驗方法:控制變量法?!緦嶒炂鞑摹啃≤嚒⒚蘧€、鉤碼、滑輪、水平桌面、小紙片?!酒鞑淖饔眉皥D像】①小車:實驗主體;②棉線:連接小車與鉤碼;③鉤碼:提供和改變對小車的拉力;④滑輪:改變力的方向。【實驗步驟】如圖甲:步驟①把小車放在光滑的水平桌面上,向掛在小車兩端的托盤里放鉤碼。這樣小車在水平方向受到兩個拉力,用力的示意圖畫出小車受到的兩個拉力。觀察小車在什么情況下保持運動狀態(tài)不變;步驟②用手按住小車,改變兩端鉤碼數(shù)量,使兩個拉力大小不等。然后松手,觀察小車能不能保持靜止;步驟③用手按住小車,讓兩端鉤碼數(shù)量相等,讓兩個力的方向相同,然后松手,觀察小車能不能保持靜止;步驟④用手按住小車,讓兩端鉤碼數(shù)量相等,讓小車扭轉(zhuǎn)一個角度,然后松手,觀察小車能不能保持靜止;步驟=5\*GB3⑤用手按住小車,讓兩端鉤碼數(shù)量相等,再讓拉力方向相反,且在同一條直線上,然后松手,觀察小車能不能保持靜止。如圖乙:步驟⑥剪刀將硬紙片從中間剪開,觀察小車能不能保持靜止?!緦嶒灲Y(jié)論】二力平衡的條件要求這兩個力:1、大小相等(等大)2、方向相反(反向)3、同一直線(共線)4、同一物體(同體)典例分析+變式訓練考點1二力平衡的概念【典例1-1】如圖所示汽車在水平公路上做勻速直線運動。關于汽車受力示意圖正確的是()A.B.C.D.【變式1-1】(2022春?德城區(qū)期中)作用在同一物體上的兩個力要平衡,必須滿足的條件是:大小,方向,作用在??键c2平衡力及平衡狀態(tài)的判定【典例2-1】(2022春?閩侯縣期中)如圖所示是每0.1s拍攝一次的小球運動的頻閃照片,其中受平衡力作用的是()A.B.C.D.【典例2-2】(2022春?中牟縣校級月考)2021年10月16日神舟十三號載人飛船將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空,他們隨空間站天和核心艙每90分鐘繞地球一圈。在運轉(zhuǎn)過程中,天和艙受到的(選填“是”或“不是”)平衡力的作用,因為。【變式2-1】(2022春?浦北縣校級月考)關于平衡力,下列說法正確的是()A.物體只有靜止時受到的力才是平衡力 B.勻速上升的直升機受到的力是平衡力 C.物體受到三個力的作用時一定不會平衡 D.繞地球勻速飛行的衛(wèi)星受到平衡力的作用【變式2-2】(2023?碑林區(qū)校級二模)在一輛向右行駛的汽車車廂的頂壁上掛著一個小球(空氣阻力忽略不計)。當出現(xiàn)了如圖所示的情景時,汽車在做(填“加速”、“勻速”、“減速”)運動。此時繩子對球的拉力和球受到的重力(填“是”“不是”或“可能是”)一對平衡力。此時繩子對球的拉力大?。ㄌ睢暗扔凇被颉安坏扔凇保┣?qū)K子的拉力大小??键c3平衡力和相互作用力的區(qū)分【典例3-1】(2022秋?浦東新區(qū)校級期末)一本書靜止放在水平桌面上,下列各對力中屬于平衡力的是()A.桌面對書的支持力與書對桌面的壓力 B.書對桌面的壓力與書受到的重力 C.桌面對書的支持力與書受到的重力 D.桌面對書的支持力與桌面受到的重力【典例3-2】(2022春?阜平縣期中)如圖所示,這是一盞重為4N的吊燈,燈繩對燈的拉力和燈受到的是一對平衡力,和是相互作用力;請在圖中畫出吊燈所受力的示意圖。【變式3-1】(2022秋?昌平區(qū)期末)在如圖所示的各種情景中,物體受到F1與F2兩個力的作用,這兩個力彼此平衡的是()A. B. C. D.【變式3-2】(2022春?盧龍縣期末)如圖所示,質(zhì)量較大的甲同學、質(zhì)量較小的乙兩同學站在滑板上,在旱冰場上相對而立,甲用力推乙,乙向后退,這里力的作用效果是改變物體的;甲推乙的同時甲也后退,說明物體間力的作用是。甲推乙的力和乙反推甲的力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,是一對(選填“平衡”或“相互作用”)力。考點4二力平衡條件的應用【典例4-1】(2022春?閩侯縣期中)甲、乙兩只總質(zhì)量相等的降落傘在空中勻速下降,甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s,則甲、乙所受阻力f甲、f乙之比是()A.3:5 B.5:3 C.2:5 D.1:1【典例4-2】(2022春?曲陽縣期中)如圖所示,馴鹿拉著雪橇在水平面上勻速直線行駛,已知雪橇總重1800N,它受到的阻力是雪橇重的0.1,則馴鹿對雪橇的拉力是N;當雪橇靜止在水平面上時,雪橇受到水平面N的支持力。【變式4-1】(2022春?漢陽區(qū)期中)起重機以1m/s的速度勻速吊起一個重物,鋼絲繩的拉力是2000N,若起重機改用4m/s的速度吊起同一個重物勻速下降,則鋼絲繩的拉力是()A.等于500N B.小于2000N C.等于2000N D.大于2000N【變式4-2】(2022春?碧江區(qū)校級期中)如圖所示,物體重8N,一人用30N的力將它壓在豎直墻上,物體處于靜止狀態(tài)。此時物體受到的摩擦力方向為,大小是。【變式4-3】(2022秋?來賓期末)一質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的高速公路上勻速直線行駛,若汽車所受的摩擦阻力是汽車重力的0.1倍。求:(1)汽車受到的重力G;(2)汽車受到的摩擦阻力f;(3)汽車受到的牽引力F??键c5探究二力平衡的條件實驗【典例5-1】(2022春?鹽城期末)如圖所示是小明探究二力平衡條件時的情形,他探究二力平衡需要滿足的條件是()A.大小相等 B.方向相反 C.作用在同一直線上 D.作用在同一物體上【典例5-2】(2022秋?順義區(qū)期末)為了探究二力平衡的條件,小陽取一塊長方形輕質(zhì)硬紙板在對角線頂點附近各開一個小孔,用細線系住,細線的另一端跨過桌邊的滑輪各懸掛一個50g的鉤碼,如圖甲所示。(1)圖甲中硬紙板處于靜止狀態(tài)(兩細線與桌面平行),硬紙板受到的兩細線拉力的大小關系是:F1F2;(2)接下來,小陽將硬紙板旋轉(zhuǎn)一定角度,使兩細線拉力不在同一直線上,如圖乙所示。松手后發(fā)現(xiàn)硬紙板又恢復成圖甲所示原狀,這說明兩個力必須作用在?!咀兪?-1】(2022春?香洲區(qū)期末)小珠同學進行“探究二力平衡的條件”的實驗.她設計組裝了如圖甲、乙所示的兩套實驗裝置,小海認為甲裝置更合理,原因是該設計減小了對實驗的影響;實驗中,小珠將系于小車兩端的線分別跨過桌面左右兩端的滑輪,在線兩端的小盤上放砝碼,通過調(diào)整來改變F1和F2的大??;實驗中,保持F1和F2大小相等,用手將小車扭轉(zhuǎn)一個角度,松手后,小車轉(zhuǎn)動,設計這一步驟是為了探究兩個平衡的力是否作用在?!咀兪?-2】(2022春?元陽縣校級期中)在“探究二力平衡的條件”實驗中。(1)如果物體只受到兩個力的作用,且處于狀態(tài),說明這兩個力是相互平衡的。(2)小華和小明方案兩位同學不斷改進并先后設計了三個實驗方案,如圖乙所示,請判斷出他們改進的先后順序:(用字母表示),這樣的改進是為了減小對實驗的影響;(3)如圖丙是最終確認的實驗方案,卡片相對于小車,卡片的可忽略不計;(4)當小卡片平衡時,小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,松手后小卡片(填“能”或“不能”)平衡。設計此實驗步驟的目的是探究;(5)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡,在圖丙所示情況下,小華下一步的操作是:。鞏固訓練一、選擇題。1.(2022春?蜀山區(qū)期末)在探究二力平衡條件的實驗時,小華采用圖甲所示的方案:將系于小卡片(重力可忽略不計)兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪,在細線的兩端掛上鉤碼;小明采用圖乙所示的方案:將木塊放在水平桌面上,兩邊分別系著跨過定滑輪的細線,在細線的兩端掛上鉤碼。同學們認為小華的實驗方案優(yōu)于小明的實驗方案。其主要原因是()A.減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響 B.小卡片是比較容易獲取的材料 C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)2.(2022春?清鎮(zhèn)市校級期中)如圖所示,物體只受到兩個方向相反的力F1和F2作用,能使該物體處于平衡狀態(tài)的是()A. B. C. D.3.(2022秋?昌平區(qū)期末)為確定厚度均勻、形狀不規(guī)則的平板狀物體的重心位置,某同學將該物體上的A點懸掛在細線上,用鉛筆在物體上畫出細線的延長線AB,如圖甲所示。再將該物體上的C點懸掛在細線上,用鉛筆在物體上畫出細線的延長線CD,CD和AB的交點為E,如圖乙所示。下列說法正確的是()A.當圖甲中的物體靜止時,細線對物體的拉力和物體的重力是一對相互作用力 B.當圖甲中的物體靜止時,細線對物體拉力的方向和物體所受重力的方向不在一條直線上 C.圖乙中E點是物體的重心 D.若將圖乙中該物體上的F點懸掛在細線上,細線的延長線不通過E點4.(2022春?和平區(qū)期中)如圖所示,放在水平桌面上的物體,兩邊用細線通過滑輪與吊盤相連。若在左盤中放重為10N的砝碼,右盤中放總重為20N的砝碼時,物體M恰好以速度v向右做勻速直線運動,如果右盤中的砝碼不變,物體M在水平桌面上以速度2v向左做勻速直線運動,則左盤中砝碼的重應為(吊盤重不計,繩子與滑輪摩擦不計)()A.20N B.30N C.40N D.50N5.(2022秋?沙坪壩區(qū)校級期末)小南用如圖所示裝置探究二力平衡條件,他在左、右盤中分別放入重為6N、2N的砝碼,物塊剛好向左勻速滑動。則下列說法正確的是()A.物塊此時受到的合力為4N,方向向左 B.此裝置設計存在問題不能用于探究二力平衡條件 C.物塊在水平方向只受兩個力的作用 D.若取下左盤砝碼,則物塊最終可以向右滑動6.(2022秋?通州區(qū)期末)(多選)關于力的知識,下列說法正確的是()A.彼此不接觸的物體,不可能發(fā)生力的作用 B.力的三要素相同的兩個力是平衡力 C.空中飛行的小鳥對地球也有力的作用 D.只受重力作用的物體,也可能向上運動二、填空題。7.(2020秋?黃浦區(qū)期末)在探究二力平衡的實驗中,應保持物體處于靜止狀態(tài)或狀態(tài)時,探究兩個力大小、方向和的關系,圖中符合研究目的的是。(選填“a”或“b”)8.(2022秋?豐城市校級期末)2018年12月8日凌晨2時許,我國嫦娥四號月球探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,該探測器由火箭運載,當它在繞地球運動時受力(選填“平衡”或“不平衡”)。探測器在著陸時,要向月球噴火,這是利用了來

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