2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理下冊(cè)8.2二力平衡導(dǎo)學(xué)案含解析新版新人教版

Page9第2節(jié)《二力平衡》【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.知道物體處于平衡狀態(tài)時(shí)所受的力叫平衡力，最簡(jiǎn)潔的平衡狀況是二力平衡。3.理解二力平衡的條件。4.能利用平衡條件解決簡(jiǎn)潔的平衡問(wèn)題。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】：二力平衡的條件【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】：二力平衡條件的應(yīng)用【自主預(yù)習(xí)】1．物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，假如保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力平衡或物體處于平衡狀態(tài)，二力平衡最是簡(jiǎn)潔的平衡狀態(tài).2．物體在非平衡力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將變更。(填“變更”或“不變”)。3．二力平衡條件：作用在一個(gè)_物體上的兩個(gè)力,假如大小相等、方向相反,并且作用在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。4.放在桌子上靜止的花瓶，受到豎直向下的重力和桌面對(duì)它豎直向上的支持力，二力平衡。懸掛著的吊燈，受到豎直向下的重力和吊線對(duì)它豎直向上的拉力，二力平衡。在水平道路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車，水平方向受到方向相反的牽引力和阻力，二力平衡；在豎直方向，汽車受到豎直向下的重力和路面對(duì)它豎直向上的支持力，二力平衡?！竞献魈骄俊刻骄恳唬浩胶鉅顟B(tài)復(fù)習(xí)：牛頓第肯定律告知我們，物體不受力時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但不受力的物體是不存在的，那么為什么下面這些物體受到力，還會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?靜止在水平桌面的花瓶、疊放在一起的石頭、勻速行駛的列車、勻速直線下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員和著陸傘。探究歸納：以上物體受到幾個(gè)力的作用，假如這幾個(gè)力的作用效果相互抵消，相當(dāng)于物體不受力，我們稱這幾個(gè)力平衡，或者說(shuō)物體受到平衡力作用，這時(shí)物體處于平衡狀態(tài)。物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，可能保持靜止，也可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1.平衡狀態(tài)：物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)統(tǒng)稱為平衡狀態(tài)。2.平衡力：物體在受到幾個(gè)力的作用時(shí)，處于平衡狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力平衡，二力平衡是最簡(jiǎn)潔的平衡狀態(tài)。3.二力平衡：當(dāng)物體受兩個(gè)力作用時(shí)，假如保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則這兩個(gè)力平衡，稱為二力平衡。探究二：二力平衡的條件提出問(wèn)題：作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力相互平衡，這兩個(gè)力須要滿意什么條件？猜想假設(shè)：可以從力的大小、方向、作用點(diǎn)這三個(gè)要素來(lái)考慮。設(shè)計(jì)試驗(yàn)：在光滑的桌面上放一小車，在兩邊小盤里加上鉤碼,通過(guò)定滑輪使小車在水平方向受到兩個(gè)相反力作用.變更作用在小車上的兩個(gè)力三要素之一（限制變量法）,看一看,在什么狀況下小車處于平衡狀態(tài)在什么狀況下小車不能平衡?試驗(yàn)器材：木板、小車、砝碼、細(xì)線、定滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)、等質(zhì)量小盤2個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)：（1）當(dāng)兩個(gè)盤子里裝著砝碼質(zhì)量相同時(shí)，玩具小車在水平方向上受到的兩個(gè)力大小相等（相等、不相等），方向相反（相同、相反），是（是、否）在同始終線上，小車靜止，處于平衡（平衡、不平衡）狀態(tài)。(2）若在右邊的盤子里再加一個(gè)砝碼，而左邊的盤子不增加砝碼，此時(shí)玩具小車不平衡（平衡、不平衡），受到的兩個(gè)力大小不相等（相等、不相等），方向相反（相同、相反），

是，玩具小車不能（能、不能）靜止。（4）若把左邊盤子的砝碼移到右邊使小車受到的力方向相同，松手后，玩具小車

不能（能、不能）靜止，此時(shí)玩具小車不平衡（平衡、不平衡），受到的兩個(gè)力大小相等

（相等、不相等），方向相同

（相同、相反），不是（是、不是）在同始終線上。（5）若垂直于小車受力方向移動(dòng)小車，松手后，玩具小車不能

（能、不能）靜止，此時(shí)玩具小車不平衡（平衡、不平衡），受到的兩個(gè)力大小相等（相等、不相等），方向相同（相同、相反），不是（是、不是）在同始終線上。以上試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)一個(gè)物體受到兩個(gè)力作用時(shí)，二力平衡的條件是：兩個(gè)力大小相等方向相反作用在同始終線上。歸納總結(jié)：二力平衡的條件：當(dāng)作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反、并且作用在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡。探究三：二力平衡的條件的應(yīng)用1.依據(jù)物體的受力狀況，推斷物體是否處于平衡狀態(tài)，或者說(shuō)受力是否平衡；(1)推斷二力平衡的步驟：①確定探討對(duì)象；②分析受力狀況；③若同時(shí)滿意二力平衡的4個(gè)條件，則受力平衡；物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)若受的是非平衡力，則物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要變更。①合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，則加速；②合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，則減速；③合力方向與運(yùn)動(dòng)方向不在同始終線，則拐彎；④速度為零的物體不肯定處于平衡狀態(tài)。2.依據(jù)物體處于平衡狀態(tài)，則肯定受平衡力。請(qǐng)畫出圖中物體受力的示意圖，并分析物體受到的力中，哪一對(duì)力是二力平衡。(1)靜止在水平桌面上的茶壺。(2)在水平馬路上勻速行駛的太陽(yáng)能汽車。(1)因?yàn)椴鑹仂o止在水平桌面上，處于平衡狀態(tài)，所以茶壺所受重力和支持力彼此平衡，大小相等、方向相反，且在同始終線上，都作用在茶壺上。(2)因?yàn)槠囋谒今R路上勻速行駛，所以汽車處于平衡狀態(tài)。汽車受到兩對(duì)平衡力的作用，水平方向上受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力；豎直方向上收到的重力和支持力是一對(duì)平衡力。這兩對(duì)中的每一對(duì)力都是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，且都作用在汽車上，受力示意圖如上圖所示。2.物體處于平衡狀態(tài)，依據(jù)其中一個(gè)力的大小、方向，確定另一個(gè)力的大小和方向。①我們?cè)谟脧椈蓽y(cè)力計(jì)測(cè)量物體所受的重力是，就曾利用二力平衡，這時(shí)物體所受的重力和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力相互平衡：大小相等、。②我們用用重錘線顯示重力的方向，也利用二力平衡，這時(shí)重錘所受的重力和繩子的拉力相互平衡：方向相反，并且在同始終線上。③質(zhì)量為0.4kg的電燈懸掛在電線上靜止不動(dòng)，電線對(duì)燈的拉力是多大？解：電燈保持靜止?fàn)顟B(tài)，在豎直方向上，受到的重力和拉力是一對(duì)平衡力：因此F拉＝G＝mg＝0.4kg×9.8N/kg＝3.92N；拉力方向?yàn)樨Q直向上。探究四：平衡力與相互作用力的比較如圖甲所示：水平桌面上的一本書所受重力和桌面對(duì)書的支持力是一對(duì)平衡力。如圖乙所示：書對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書的支持力是一對(duì)相互作用力.平衡力相互作用力相同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同始終線上不同點(diǎn)受力物體作用在同一物體上作用在兩個(gè)不同物體上受力狀況受力物體是同一個(gè)，施力物體不是同一物體兩個(gè)物體互為施力者，互為受力者力的變更一個(gè)力變更(增大、減小或消逝)，另一個(gè)力不肯定變更，此時(shí)物體失去平衡同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變更，同時(shí)消逝【精講點(diǎn)撥】1..運(yùn)用二力平衡條件解題要畫出物體受力示意圖。畫圖時(shí)留意：①先畫重力然后看物體與那些物體接觸，就可能受到這些物體的作用力；②畫圖時(shí)還要考慮物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2．有時(shí)我們可以將兩個(gè)或更多物體看做一個(gè)整體來(lái)分析受力狀況，比如勻速下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員和著陸傘可以看做一個(gè)整體，公交車和車上的人看做一個(gè)整體．3.推斷兩個(gè)力是不是一對(duì)平衡力，先推斷它們是否作用在同一物體上．【歸納整理】【當(dāng)堂練習(xí)】1.（2024鄂爾多斯）2024年5月27日，我國(guó)高程測(cè)量登山隊(duì)再次勝利登上珠穆朗瑪峰峰頂，并成峰頂測(cè)量任務(wù)。下列有關(guān)登山隊(duì)員的分析，正確的是（）A．登山時(shí)穿特質(zhì)鞋是通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦力B．在峰頂測(cè)量時(shí)，隊(duì)員所受的重力與地面對(duì)他的支持力是一對(duì)相互作用力C．在峰頂測(cè)量時(shí)，地面對(duì)隊(duì)員的支持力與他對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力D．從峰頂返回營(yíng)地感覺(jué)比登峰輕松，是由于隊(duì)員受到慣性的作用【答案】C【解析】A．登山時(shí)，登山隊(duì)員的重力是肯定的，壓力大小不變，穿特質(zhì)鞋是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．在峰頂測(cè)量時(shí)，隊(duì)員所受的重力與地面對(duì)他的支持力是一個(gè)物體受到大小相等、方向相反、作用在同始終線上的兩個(gè)力作用，是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C．在峰頂測(cè)量時(shí)，地面對(duì)隊(duì)員的支持力與他對(duì)地面的壓力是兩個(gè)物體之間的相互作用，是一對(duì)相互作用力，故C正確；D．慣性是物體的固有屬性，只能說(shuō)物體具有慣性，不能說(shuō)物體受到慣性的作用，從峰頂返回營(yíng)地感覺(jué)比登峰輕松，是由于重力的作用，故D錯(cuò)誤。故選C。2.（2024呼倫貝爾）如圖所示，一個(gè)木箱放在水平地面上，小明同學(xué)用25N的水平推力向右推木箱，但未推動(dòng)?下列兩個(gè)力中是一對(duì)平衡力的是（）A．木箱對(duì)地面對(duì)下的壓力和地面對(duì)木箱向上的支持力B．地面對(duì)木箱向左的摩擦力和人對(duì)木箱向右的推力C．人對(duì)木箱向右的推力和地面對(duì)木箱向上的支持力D．木箱對(duì)地面對(duì)下的壓力和地面對(duì)木箱向左的摩擦力【答案】B【解析】A．木箱對(duì)地面對(duì)下的壓力和地面對(duì)木箱向上的支持力作用在不同物體上，不是一對(duì)平衡力，故A不符合題意；B．地面對(duì)木箱向左的摩擦力和人對(duì)木箱向右的推力符合平衡力條件，是一對(duì)平衡力，故B符合題意；C．人對(duì)木箱向右的推力和地面對(duì)木箱向上的支持力不在一條直線上，不是一對(duì)平衡力，故C不符合題意；D．木箱對(duì)地面對(duì)下的壓力和地面對(duì)木箱向左的摩擦力不在一條直線上，不是一對(duì)平衡力，故D不符合題意。故選B。3.（2024安徽）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧（即重力不計(jì)），上端掛在鐵架臺(tái)的水平橫桿上，下端掛一重為G的小球并保持靜止。圖中分別出了該狀態(tài)下小球和彈簧的受力示意圖。下列推斷正確的是（）A．G與F3是一對(duì)平衡力B．G與F3是一對(duì)相互作用力C．F1與F2是一對(duì)平衡力D．F1與F2是一對(duì)相互作用力【答案】D【解析】重為G小球懸掛在鐵架臺(tái)的水平橫桿上，由圖可知F

1是彈簧對(duì)小球的拉力，F(xiàn)2是小球?qū)椈傻睦?，F(xiàn)3是鐵架臺(tái)的水平橫桿對(duì)彈簧的拉力；依據(jù)平衡條件可知，重力G與F1是一對(duì)平衡力，F(xiàn)2和F3是一對(duì)平衡力，F(xiàn)

1與F2是一對(duì)相互作用力，G與F3是既不是平衡力也不是相互作用力。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.（2024武漢）如圖所示，將一把鐵鎖用繩子懸掛起來(lái)，把它拉到自己的鼻子旁邊，松手后鐵鎖來(lái)回?fù)u擺。下列說(shuō)法正確的是（）A．搖擺過(guò)程中，繩子對(duì)鐵鎖的拉力和鐵鎖對(duì)繩子的拉力是一對(duì)平衡力B．搖擺過(guò)程中，鐵鎖的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)肯定發(fā)生變更C．搖擺過(guò)程中，繩子肯定發(fā)生塑性形變D若繩子突然斷開(kāi)，鐵鎖將做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A．搖擺過(guò)程中，繩子對(duì)鐵鎖的拉力和鐵鎖對(duì)繩子的拉力是相互作用力，故A錯(cuò)誤；B．搖擺過(guò)程中，鐵鎖的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向在發(fā)生變更，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在發(fā)生變更，故B正確；C．搖擺過(guò)程中，繩子發(fā)生彈性形變，故C錯(cuò)誤；D．若繩子突然斷開(kāi)，鐵鎖由于重力作用，不處于平衡狀態(tài)，故不做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。5.（2024連云港）排球是我市中考體育測(cè)試項(xiàng)目之一，同學(xué)們?cè)谂徘蚩荚嚂r(shí)，下列分析正確的是（）A．排球上升到最高點(diǎn)時(shí)受平衡力的作用B．排球下降時(shí)速度增大，說(shuō)明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由C．假如正在上升的排球所受的力全部消逝，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．排球離開(kāi)手后還能接著向上運(yùn)動(dòng)是由于受到慣性的作用【答案】C【解析】A．排球上升到最高點(diǎn)時(shí)，只受重力作用，因此受力不平衡，故A錯(cuò)誤；B．排球下降時(shí)速度增大，由于重力大于阻力，說(shuō)明力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，故B錯(cuò)誤；C．正在上升的排球所受的力全部消逝，由牛頓第肯定律可知，排球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．排球離開(kāi)手后還能接著向上運(yùn)動(dòng)是由于排球具有慣性，故D錯(cuò)誤。故選C。6.（2024南京）如圖所示，小伙伴們?cè)谕婊遘嚕_蹬地后，人和車一起沿水平路面對(duì)前運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．人對(duì)車的壓力和車對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力B．蹬地時(shí)，地面對(duì)腳的支持力是由于地面形變產(chǎn)生的C．停止蹬地后，車最終會(huì)停下來(lái)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)須要力來(lái)維持D．車在滑行過(guò)程中所受的力突然全部消逝，車將馬上停下來(lái)【答案】B【解析】A．人對(duì)車的壓力和車對(duì)人的支持力作用在不同物體上，不是平衡力，故A錯(cuò)誤；B．蹬地時(shí)，腳對(duì)地面有壓力的作用，地面發(fā)生了形變，地面對(duì)腳的支持力是由于地面形變產(chǎn)生的，故B正確；C．停止蹬地后，車最終會(huì)停下來(lái)，車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變更，說(shuō)明力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，故C錯(cuò)誤；D．車在滑行過(guò)程中所受的力突然全部消逝，由牛頓第肯定律可知，車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。7.（2024雅安）下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目沙及的物理學(xué)問(wèn)描述正確的是（）A.三級(jí)跳遠(yuǎn)——快速助跑是為了利用慣性B.引體向上——人對(duì)單杠的拉力與單杠對(duì)人的拉力是一對(duì)平衡力C.做俯臥撐——被手臂支撐的身體，相當(dāng)于以腳尖為支點(diǎn)的費(fèi)勁杠桿D.百米賽跑——裁判員通過(guò)相同時(shí)間比較路程的方法推斷運(yùn)動(dòng)員的快慢【答案】A【解析】A．跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳前要助跑是為了利用慣性，使起跳時(shí)的速度更大些，從而跳得更遠(yuǎn)，故A正確；B．引體向上??人對(duì)單杠的拉力與單杠對(duì)人的拉力作用在不同的物體上，是相互作用力，不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C．做俯臥撐時(shí)，以腳為支點(diǎn)，阻力作用在人的重心，動(dòng)力作用在人的肩膀處，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以人體相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿，故C錯(cuò)誤；D．百米賽跑??裁判員是在路程相同的狀況下，比較時(shí)間推斷運(yùn)動(dòng)快慢，誰(shuí)用時(shí)間少，誰(shuí)跑得快，故D錯(cuò)誤。故選A。8.（2024恩施）彈簧測(cè)力計(jì)在運(yùn)用前要留意視察指針是否在______，來(lái)回拉動(dòng)掛鉤無(wú)異樣后，將石塊掛在測(cè)力計(jì)下，靜止時(shí)如圖所示。掛鉤對(duì)彈簧的拉力大小是______N。依據(jù)力的作用是相互的和______的學(xué)問(wèn)，可得知石塊所受重力大小?！敬鸢浮?1).零刻度線上(2).3.6；(3).二力平衡【解析】[1]運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)之前，應(yīng)當(dāng)搞清晰量程、分度值，并留意視察指針是否在零刻度線上。[2]如圖所示彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)即掛鉤對(duì)彈簧的拉力大小是3.6N。[3]掛鉤對(duì)彈簧的拉力與彈簧對(duì)掛鉤的拉力是一對(duì)相互作用力；掛鉤對(duì)對(duì)石塊的拉力與石塊對(duì)掛鉤的拉力又是一對(duì)相互作用力；而石塊的重力與掛鉤對(duì)對(duì)石塊的拉力是一對(duì)平衡力。所以可以依據(jù)力的作用是相互的和二力平衡