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文档简介

9.\o"9.1二力平衡"1二力平衡(考点解读)(原卷版)知识导航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、\o"探究二力平衡的条件"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\*GB3⑤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】如图所示汽车在水平公路上做匀速直线运动。关于汽车受力示意图正确的是()A.B.C.D.【变式1-1】(2022春•德城区期中)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,方向,作用在。考点2平衡力及平衡状态的判定【典例2-1】(2022春•闽侯县期中)如图所示是每0.1s拍摄一次的小球运动的频闪照片,其中受平衡力作用的是()A.B.C.D.【典例2-2】(2022春•中牟县校级月考)2021年10月16日神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,他们随空间站天和核心舱每90分钟绕地球一圈。在运转过程中,天和舱受到的(选填“是”或“不是”)平衡力的作用,因为。【变式2-1】(2022春•浦北县校级月考)关于平衡力,下列说法正确的是()A.物体只有静止时受到的力才是平衡力 B.匀速上升的直升机受到的力是平衡力 C.物体受到三个力的作用时一定不会平衡 D.绕地球匀速飞行的卫星受到平衡力的作用【变式2-2】(2023•碑林区校级二模)在一辆向右行驶的汽车车厢的顶壁上挂着一个小球(空气阻力忽略不计)。当出现了如图所示的情景时,汽车在做(填“加速”、“匀速”、“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力(填“是”“不是”或“可能是”)一对平衡力。此时绳子对球的拉力大小(填“等于”或“不等于”)球对绳子的拉力大小。考点3平衡力和相互作用力的区分【典例3-1】(2022秋•浦东新区校级期末)一本书静止放在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是()A.桌面对书的支持力与书对桌面的压力 B.书对桌面的压力与书受到的重力 C.桌面对书的支持力与书受到的重力 D.桌面对书的支持力与桌面受到的重力【典例3-2】(2022春•阜平县期中)如图所示,这是一盏重为4N的吊灯,灯绳对灯的拉力和灯受到的是一对平衡力,和是相互作用力;请在图中画出吊灯所受力的示意图。【变式3-1】(2022秋•昌平区期末)在如图所示的各种情景中,物体受到F1与F2两个力的作用,这两个力彼此平衡的是()A. B. C. D.【变式3-2】(2022春•卢龙县期末)如图所示,质量较大的甲同学、质量较小的乙两同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立,甲用力推乙,乙向后退,这里力的作用效果是改变物体的;甲推乙的同时甲也后退,说明物体间力的作用是。甲推乙的力和乙反推甲的力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对(选填“平衡”或“相互作用”)力。考点4二力平衡条件的应用【典例4-1】(2022春•闽侯县期中)甲、乙两只总质量相等的降落伞在空中匀速下降,甲的速度是3m/s,乙的速度是5m/s,则甲、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•曲阳县期中)如图所示,驯鹿拉着雪橇在水平面上匀速直线行驶,已知雪橇总重1800N,它受到的阻力是雪橇重的0.1,则驯鹿对雪橇的拉力是N;当雪橇静止在水平面上时,雪橇受到水平面N的支持力。【变式4-1】(2022春•汉阳区期中)起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳的拉力是2000N,若起重机改用4m/s的速度吊起同一个重物匀速下降,则钢丝绳的拉力是()A.等于500N B.小于2000N C.等于2000N D.大于2000N【变式4-2】(2022春•碧江区校级期中)如图所示,物体重8N,一人用30N的力将它压在竖直墙上,物体处于静止状态。此时物体受到的摩擦力方向为,大小是。【变式4-3】(2022秋•来宾期末)一质量为1500kg的汽车在平直的高速公路上匀速直线行驶,若汽车所受的摩擦阻力是汽车重力的0.1倍。求:(1)汽车受到的重力G;(2)汽车受到的摩擦阻力f;(3)汽车受到的牵引力F。考点5探究二力平衡的条件实验【典例5-1】(2022春•盐城期末)如图所示是小明探究二力平衡条件时的情形,他探究二力平衡需要满足的条件是()A.大小相等 B.方向相反 C.作用在同一直线上 D.作用在同一物体上【典例5-2】(2022秋•顺义区期末)为了探究二力平衡的条件,小阳取一块长方形轻质硬纸板在对角线顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端跨过桌边的滑轮各悬挂一个50g的钩码,如图甲所示。(1)图甲中硬纸板处于静止状态(两细线与桌面平行),硬纸板受到的两细线拉力的大小关系是:F1F2;(2)接下来,小阳将硬纸板旋转一定角度,使两细线拉力不在同一直线上,如图乙所示。松手后发现硬纸板又恢复成图甲所示原状,这说明两个力必须作用在。【变式5-1】(2022春•香洲区期末)小珠同学进行“探究二力平衡的条件”的实验.她设计组装了如图甲、乙所示的两套实验装置,小海认为甲装置更合理,原因是该设计减小了对实验的影响;实验中,小珠将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮,在线两端的小盘上放砝码,通过调整来改变F1和F2的大小;实验中,保持F1和F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车转动,设计这一步骤是为了探究两个平衡的力是否作用在。【变式5-2】(2022春•元阳县校级期中)在“探究二力平衡的条件”实验中。(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于状态,说明这两个力是相互平衡的。(2)小华和小明方案两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请判断出他们改进的先后顺序:(用字母表示),这样的改进是为了减小对实验的影响;(3)如图丙是最终确认的实验方案,卡片相对于小车,卡片的可忽略不计;(4)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(填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是探究;(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图丙所示情况下,小华下一步的操作是:。巩固训练一、选择题。1.(2022春•蜀山区期末)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2.(2022春•清镇市校级期中)如图所示,物体只受到两个方向相反的力F1和F2作用,能使该物体处于平衡状态的是()A. B. C. D.3.(2022秋•昌平区期末)为确定厚度均匀、形状不规则的平板状物体的重心位置,某同学将该物体上的A点悬挂在细线上,用铅笔在物体上画出细线的延长线AB,如图甲所示。再将该物体上的C点悬挂在细线上,用铅笔在物体上画出细线的延长线CD,CD和AB的交点为E,如图乙所示。下列说法正确的是()A.当图甲中的物体静止时,细线对物体的拉力和物体的重力是一对相互作用力 B.当图甲中的物体静止时,细线对物体拉力的方向和物体所受重力的方向不在一条直线上 C.图乙中E点是物体的重心 D.若将图乙中该物体上的F点悬挂在细线上,细线的延长线不通过E点4.(2022春•和平区期中)如图所示,放在水平桌面上的物体,两边用细线通过滑轮与吊盘相连。若在左盘中放重为10N的砝码,右盘中放总重为20N的砝码时,物体M恰好以速度v向右做匀速直线运动,如果右盘中的砝码不变,物体M在水平桌面上以速度2v向左做匀速直线运动,则左盘中砝码的重应为(吊盘重不计,绳子与滑轮摩擦不计)()A.20N B.30N C.40N D.50N5.(2022秋•沙坪坝区校级期末)小南用如图所示装置探究二力平衡条件,他在左、右盘中分别放入重为6N、2N的砝码,物块刚好向左匀速滑动。则下列说法正确的是()A.物块此时受到的合力为4N,方向向左 B.此装置设计存在问题不能用于探究二力平衡条件 C.物块在水平方向只受两个力的作用 D.若取下左盘砝码,则物块最终可以向右滑动6.(2022秋•通州区期末)(多选)关于力的知识,下列说法正确的是()A.彼此不接触的物体,不可能发生力的作用 B.力的三要素相同的两个力是平衡力 C.空中飞行的小鸟对地球也有力的作用 D.只受重力作用的物体,也可能向上运动二、填空题。7.(2020秋•黄浦区期末)在探究二力平衡的实验中,应保持物体处于静止状态或状态时,探究两个力大小、方向和的关系,图中符合研究目的的是。(选填“a”或“b”)8.(2022秋•丰城市校级期末)2018年12月8日凌晨2时许,我国嫦娥四号月球探测器在西昌卫星发射中心成功发射,该探测器由火箭运载,当它在绕地球运动时受力(选填“平衡”或“不平衡”)。探测器在着陆时,要向月球喷火,这是利用了来

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