课时7.3力的平衡（解析版）

课时7.3力的平衡（帮课堂）（解析版）【学习目标】1.认识在平衡力作用下，物体保持静止状态或匀速直线运动状态。2.对处于平衡状态的物体进行受力分析，认识平衡力的概念。3.实验探究二力平衡的条件，知道物体运动状态变化的原因。4.应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。【知识导图】【基础知识】知识点一：平衡力1.平衡力：物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。(通过物体所处状态，判断受力是否平衡)

2.平衡态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。下列常见的生活现象中，物体受力平衡的是（）A．飞行的鸟变慢 B．骑自行车转弯C．汽车启动 D．平直匀速行驶的动车【答案】D【解析】A．飞行的鸟变慢，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故A不符合题意；B．骑自行车转弯，运动方向不断变化，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故B不符合题意；C．汽车启动时，速度变大，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故C不符合题意；D．平直匀速行驶的动车，处于平衡状态，受到的力为平衡力。故D符合题意。故选D。知识点二：二力平衡条件

1.实验探究：二力平衡的条件（1）实验器材：纸板、砝码、细线、水平工作台（2）设计实验：在一水平桌面上方一轻质纸板，使纸板在水平方向上受两个力的作用，如图所示改变两拉力的大小、方向和作用点。（3）进行试验：让两个力的方向相反，作用同一条直线上，在左盘加上一个砝码，右盘加上两个砝码，木块将向右运动。‚让两个力的方向相反，作用同一条直线上，在左盘加上两个砝码，右盘加上两个砝码，木块将静止不动。此时，F1=F2。ƒ让两个力的方向相反，左右两盘都加上两个砝码，这时旋转木块，使两个力不在一条直线上，放手后木块将会转动。总结：二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法错误的是（）

A．实验时，将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力B．使用滑轮是为了省力C．通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡，探究两个平衡力是否在同一条直线上D．实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡【答案】B【分析】(1)尽量减少阻力的影响，如使用光滑水平面、使用小卡片等；(2)定滑轮可以改变力的方向；(3)可以通过旋转小车探究两个平衡力是否作用在一条直线上；(4)静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用。【解析】A．实验过程中，需要将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力，故A正确，不符合题意；B．使用滑轮是为了改变力的方向，故B错误，符合题意；C．通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡，探究两个平衡力是否在同一条直线上，故C正确，不符合题意；D．静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用，因此实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡，故D正确，不符合题意。故选B。2.二力平衡条件的而应用：判断力的大小、方向。（1）甲图中，钩码静止，二力平衡，即：钩码的重力G，等于弹簧测力计对钩码的拉力F，拉力F的方向和重力的方向相反。（2）图乙中，放在桌面上的篮球，受到重力G和桌面的支持力F，大小相等，方向相反。（3）图丙中，跳伞运动员，在空中匀速下落：人和伞的总重G等于阻力f，阻力的方向与重力的方向相反。要点诠释：1.平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的作用下，处于平衡状态，物体处于平衡状态时要么不受力，若受力一定是平衡力。2.二力平衡的条件可以归纳为：等大、反向、同体、共线。如图所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动水平桌面上的物体，使其作匀速直线运动。以下叙述中的两个力属于一对平衡力的是（

）A.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力B.物体对桌面的压力与物体所受的重力C.弹簧侧力计对物体的拉力与物体所受的重力D.弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力【解析】A选项，木块对桌面的压力作用在桌子上，桌面对木块的支持力作用在木块上，不作用在同一物体上的两个力，不是一对平衡力。B选项，木块对桌面的压力作用在桌子上，木块受到的重力作用在木块上，不作用在同一物体上的两个力不是一对平衡力。C选项，测力计对木块的拉力在水平方向，而木块所受的重力在竖直方向，两个力的方向不在同一直线上，因此二力不是一对平衡力。D选项，弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力，大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上。二力符合二力平衡的条件，是一对平衡力。【作业帮】一、基础练（知识巩固）1.作用在一个物体上的两个力，如果大小________，方向________，并且在________，则这两个力彼此平衡。【答案】相等；相反；同一直线上【解析】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。2.一个物体只受到一对平衡力的作用，这个物体将________，若其中一个力的大小为203N，方向竖直向上，那么另一个力的大小是________N，方向________。【答案】静止或做匀速直线运动，203，竖直向下【解析】物体在平衡力作用下将保持静止状态或匀速直线运动状态。已知两个力平衡，另一个力大小与已知力的大小相等、方向相反。3.原来正在做匀速直线运动的物体，现突然给它施加一对平衡力，该物体将________。【答案】仍做匀速直线运动【解析】物体原来在做匀速直线运动，说明它受到的力是平衡力或者不受力，当突然给它施加一对平衡力，则物体受到平衡力的作用，故它的运动状态不会发生改变，仍然做匀速直线运动。4.关于运动与力的关系有如下观点：①运动的物体一定受力；②受力的物体一定运动；③匀速运动的物体一定不受力；④不受力的物体一定做匀速运动；⑤做曲线运动的物体一定受力；⑥受非平衡力的物体一定做变速运动．以上观点正确的是（）A．②⑤⑥B．⑤⑥C．①④⑤D．④⑤⑥【答案】B【分析】一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是著名的牛顿，第一定律，根据这一规律可静止的物体，如果不受力将继续静止运动的物体，不受力将继续做匀速直线运动【解析】①运动的物体一定受力错误，因为物体不受力，可以靠惯性运动；②受力的物体一定运动错误，受平衡力体可能处于静止状态；③匀速运动的物体一定不受力错误，可能受平衡力也可能受非平衡力的作用是不受力的；④物体一定做匀速错误，不受力的物体可能静止；⑤做曲线运动的物体一定受力正确，因为其方向在不断的发生改变；⑥受非平衡力作用，物体一定做变速运动正确．故选B5．下列物体中，正在受到平衡力作用的是（）A．人造卫星（如图甲所示）B．斜面上匀速下滑的物体（如图乙所示）C．自由下落的小球（如图丙所示）D．用力推出去的铅球（如图丁所示）【答案】B【解析】A．人造卫星做曲线运动，运动状态改变，所以受非平衡力，不合题意；B．斜面上匀速下滑的物体做匀速直线运动，属于平衡状态，受平衡力，符合题意；C．自由下落的小球，做加速运动，不处于平衡状态，受非平衡力，不合题意；D．绕用力推出去的铅球，运动方向不断改变，不处于平衡状态，受非平衡力，不合题意。6.（2020·安阳）下图所示的两个力中，是一对平衡力的是()【答案】B【解析】图A、C所示两个力不在同一条直线上，图D所示两个力不在同一个物体上，故均不是一对平衡力。7.（2020·石家庄）用电线挂在天花板上的电灯，静止时受到的力是一对平衡力的是()A．板对线的拉力和线对板的拉力 B．电灯对线的拉力和线对电灯的拉力C．线对电灯的拉力和电灯受到的重力 D．电灯对线的拉力和电灯受到的重力【答案】C【解析】A、B选项中分别为一对相互作用力，D选项中两个力分别作用在两个物体上，只有C选项中两个力满足“同体、等值、反向、共线”二力平衡的条件。8.（2020·江苏）一辆重40000N的载重汽车在水平公路上匀速行驶时，所受阻力是4800N，则它受到的牵引力()A．等于40000NB．等于4800NC．大于400000ND．大于4800N【答案】B【解析】汽车在水平路面上做匀速直线运动，阻力和牵引力是一对平衡力，其大小相等，故牵引力大小等于4800N。二、综合练（能力提升）9．如图1所示，用弹簧测力计拉着物块A做匀速直线运动，弹簧测力计示数为2N。在物块A上叠放一物块B，如图2所示，使B随A一起做匀速直线运动，弹簧测力计示数为3N，此运动过程中，物块A、B受到的摩擦分别为（）A．3N3N B．2N3N C．3N0N D．2N0N【答案】C【解析】在物块A上叠放一物块B，如图2所示，使B随A一起做匀速直线运动，弹簧测力计示数为3N，此时对于A来说，在水平方向上受到两个力的作用，一个是拉力，一个是摩擦力，由于做匀速直线运动，即为平衡状态，所以此时的拉力等于摩擦力，故此时A所受的摩擦力是3N；B随A一起做匀速直线运动时，两物体的速度相同，所以没有相对运动的趋势，此时B不受摩擦力作用，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10.如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A．橡皮的运动状态没有发生变化B．橡皮受到平衡力的作用C．细线发生了弹性形变D．松手后橡皮将做匀速直线运动【答案】C【分析】(1)运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变；(2)物体不受力或受平衡力作用时，运动状态不发生改变；(3)物体发生弹性形变后能够恢复原状；(4)力是改变物体运动状态的原因。【解析】A．橡皮的运动方向不断发生变化，所以其运动状态不断改变，故A错误；B．橡皮受到的重力竖直向下，细线对它的拉力沿水平方向，二力不是平衡力，故B错误；C．手对细线施加力的作用，细线发生形变，停止用力细线能够恢复原状，发生的是弹性形变，故C正确；D．橡皮在细线的拉力作用下做圆周运动，松手后拉力消失，只受到重力作用，橡皮将做抛物线运动，故D错误。故选C。11.体育频道经常转播一些重要的象棋或围棋大赛。在复盘讲解时，棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止。棋子不会掉落是因为（）A．棋盘对它的吸引力等于它受到的重力 B．棋子所受到的合力方向竖直向上C．棋盘对它的摩擦力大于它受到的重力 D．棋盘对它的摩擦力等于它受到的重力【答案】D【解析】因棋子处于静止状态，其一定受到平衡力的作用，然后结合题意找到两对平衡力，再根据平衡力的特点：大小相等、方向相反，就可选出答案。12.下列说法正确的是()

A．三个要素都相同的两个力一定是平衡力

B．物体受非平衡力的作用时，运动状态会发生改变

C．“蜘蛛人”攀爬高层时，使他上升的力是他对自己的拉力

D．游泳运动员只受水向前的力，他对水不施力

【答案】B。【解析】三要素相同的两个力方向相同，一定不是平衡力，蜘蛛人爬高层时，手受到的摩擦力是使他上升的力，游泳时人对水的力和水对人的力是相互作用力。13.（2020·西宁）小王同学在端午节时随父亲到嘉陵江上乘船游玩。当船加速行驶时，船受到（填“平衡力”或“非平衡力”）作用；此时以为参照物，小王是静止的。【答案】非平衡力；船。【解析】船处于加速行驶状态，加速不是一种平衡状态，非平衡状态时受到的就是非平衡力；小王坐在船上，随着船一起同向同速行驶，是相对静止状态，以船为参照物，小王是静止的。14.（2020·山东）如图所示，放在水平面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图b所示，物体运动速度v与时间t的关系如图C所示，由图象可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力为_____N，当t=5s时，物体受到的合力为__________N。

【答案】2，0

【解析】由a图可知物体在水平方向受到2个力的作用，拉力F和摩擦力f，当t=1s时，由b图可F的大小为2N，由c图可知在t=1s时，物体的速度为0，此时物体静止不动，应受平衡力的作用，故f=F=2N；当t=5s时，F=4N，由c图可知，物体速度恒定不变，故仍受平衡力作用，而平衡力的合力为零。15.（2020•泰安）某学生通过实验研究物体运动与受力的关系，在光滑水平桌面上放一小车，其两端通过细绳悬挂质量相等的两个钩码，物体静止，如图(a)所示，在同样受力的情况下，小车也可向左做匀速直线运动，如图b所示，当小车向左做匀速直线运动时，用手竖直向上托住左侧的钩码后，发现小车将继续向左运动一段距离，如图c所示。

(1)分析比较图__________可得到物体受平衡力作用时，将静止或做匀速直线运动。

(2)分析比较b、c可以得到_______________。【答案】(1)a、b(2)物体具有保持原有运动状态的性质。

【解析】根据a、b两图可知，小车在水平方向受到大小相等方向相反并作用在同一直线上的平衡力，在水平方向上保持静止或匀速直线运动状态。c图中物体受到一个与运动方向相反的力，但又向左运动了一段路程，表明物体具有保持原有运动状态的性质，即惯性。16．某热气球等装备的质量是140kg，所装货物的质量是60kg，在空中沿竖直方向匀速下降时，受到的空气浮力（浮力方向竖直向上）为1