2024北京中考物理二轮专题复习 第5讲 二力合成 二力平衡 （课件）

二力合成二力平衡第5讲实验突破—科学探究素养提升2回归教材13实验

探究二力平衡的条件考点清单北京近年真题及拓展力运动和力摩擦力弹力力概念惯性弹性、塑性常考举例作用效果三要素定义示意图弹簧测力计重力滑动摩擦力增大、减小摩擦力的方法定义方向影响因素二力合成二力平衡定义、影响因素利用和防范平衡状态、条件平衡力与相互作用力定义、单位性质作用原理使用定义大小、公式方向及应用重心牛顿第一定律回归教材考点清单一、同一直线上二力的合成1、合力：几个力共同作用在一个物体上时产生的效果，它们的作用效果可以用一个力F来代替，那么这个力F就叫作几个力的合力。如图所示，甲图中两人对一桶水的合力与乙图中一个人对一桶水的力的作用效果相同。2、同一直线上二力的合成(1)二力方向相同，则合力大小等于两力之____，方向与两力方向______。(2)二力方向相反，则合力大小等于两力之____，方向与较大力的方向____。和相同差相同二、二力平衡1、二力平衡：一个物体在两个力的作用下保持静止或者匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡。彼此平衡的两个力合力一定为零。2、二力平衡的条件：作用在_____物体上的两个力大小_____、方向_____，且作用在同一直线上。如图乙中，竖直方向上桶处于静止状态时，人对桶的拉力和水桶(包含水)所受重力为一对平衡力；速记口诀：等大、反向、共线、同体。同一相等相反三、平衡力与相互作用力的异同类型平衡力相互作用力相同点(1)大小______；(2)方向______；(3)作用在__________上

不同点力的作用点作用在同一物体上分别作用在两个物体上力的示意图

相等相反同一直线概念辨析1.判断下列说法的正误，在后面的括号画“√”或“×”，对画“×”的进行改错并说明理由。(1)雨滴在空中沿直线匀速下落，是因为雨滴没有受到力的作用(

)理由：___________________________________________________________________________。(2)人用沿水平方向的力推车，车未动时车受到的推力与摩擦力是一对平衡力(

)理由：________________________________________________________。√×雨滴在空中沿直线匀速下落，受到的重力和空气的阻力是一对平衡力，即合力为0(3)彼此平衡的两个力的合力一定为零(

)理由：_________________________________________________________。(4)彼此平衡的两个力分别作用在两个不同的物体上(

)理由：________________________________________。(5)跳水运动员起跳时，跳板向下弯，人对跳板的作用力与跳板对人的作用力大小相等(

)理由：_________________________________________________________。√×彼此平衡的两个力必定作用在同一个物体上√(6)用大小不变的力F竖直拉起静止在水平桌面上重为G的钩码时，F一定等于G(

)理由：________________________________________________________。×钩码由静止变为运动，受到非平衡力的作用，故F一定大于G实验突破—科学探究素养提升研究对象木块小车轻质卡片装置实验探究二力平衡的条件过实验研究对象木块小车轻质卡片控制变量法(结合轻质卡片装置)探究平衡的两个力是否大小相等控制作用在同一物体上的两个力的方向相反且在同一条直线上，改变________________，观察研究对象是否处于平衡状态

探究平衡的两个力是否在同一条直线上且方向相反控制作用在同一物体上的两个力的大小相等，________，观察研究对象是否处于平衡状态

特点摩擦力较大减小了摩擦力减小摩擦力的影响；探究两个力作用在同一物体上两端钩码的数量扭动卡片控制变量法(结合轻质卡片装置)探究平衡的两个力是否在同一物体上控制作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，将卡片从中间剪开，观察研究对象是否处于平衡状态结论作用在同一物体上的两个力，如果大小_____、方向_____，并且作用在_____________上，这两个力就彼此平衡相等相反同一条直线研究对象木块小车轻质卡片实验要素分类练【进行实验】例

如图甲所示是小明利用小卡片(重力可忽略不计)探究二力平衡条件时的实验情景。(1)小明将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向________(选填“相同”或“相反”)，并通过调整__________改变拉力的大小。所用滑轮的作用是______________；(2)实验时，在左边和右边同时挂上等重的钩码，这时小卡片保持静止，说明二力平衡的一个条件是____________________；小卡片静止时，在图甲中画出小卡片的受力示意图；相反钩码数量改变力的方向两个力的大小相等F1F2(3)当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，松手后小卡片____(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_______________________________；(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步的操作是：_________________；(5)通过实验，得出二力平衡的完整条件是_____________________________________________________________；不能不在同一直线把小卡片剪成两半作用在上的两个力能否平衡同一物体上、大小相等、方向相反，并且在同一直线上(6)同组的小东同学探究二力平衡条件时，将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小明的实验优于小东的实验，其主要原因是____________________________________；减小了摩擦力对实验结果的影响(7)小明同学在探究二力平衡条件实验时，实验装置如图丙所示，先用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上，木板竖直挂起待用；再用大号缝衣针把细线沿小卡片的中心轴线穿过，并在紧靠小卡片的两侧各打一线结，使小卡片与细线固定在一起，且小卡片不与木板接触；若小卡片的重力可忽略不计，试判断图丙中的小卡片是否能保持平衡？____；若要探究小卡片是否能在竖直方向上保持平衡，接下来的操作是______________________________________________________________。能将滑轮A处的细线跟钩码轻轻拿下，观察滑轮C两端钩码能否平衡北京近年真题及拓展命题点1平衡力和相互作用力基础小练1.(2023西城区一模)下列说法中正确的是(

)A.向上抛出的篮球，一定不受力的作用B.直线滚动的足球，一定受平衡力的作用C.加速下落的排球，一定受非平衡力的作用D.发生形变的气球，一定受非平衡力的作用C2.(2021延庆区一模)在2020年，举重锦标赛中，我国选手李发彬以175kg的成绩打破全国纪录和世界纪录。如图所示是李发彬举着杠铃稳定站立时的照片，下列说法中正确的是(

)A.杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力B.杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力C.人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力D.人受到的重力和人对地面的压力是一对相互作用力B3.(多选)下列说法正确的是(

)A.如果苹果在下落的过程中，速度越来越大，则苹果受力是不平衡的B.将水桶从地面上提起来，手对水桶的作用力大于水桶对手的作用力C.木箱静止在地面上，木箱对地面的压力与木箱所受的重力大小相等D.沙狐球离开手后，在水平台面上滑行越来越慢，是由于沙狐球受到阻力作用AD4.(多选)下列说法中正确的是(

)A.手提水桶时手上出现压痕，是由于水桶所受的重力作用在手上B.用3N的力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动，木块受到的摩擦力一定等于3NC.用大小不变的力F竖直拉起静止在水平桌面上质量为m的钩码，F一定大于mgD.跳水运动员起跳时，跳板向下弯，人对跳板的作用力与跳板对人的作用力大小相等

CD命题点2受力分析基础小练5.如图所示，磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，画出黑板擦在竖直方向受到的力。Gf6.如图所示，北京冬奥会吉祥物静止在水平地面上，请作出吉祥物所受力的示意图。(O为重心)GF支7.如图所示，自动扶梯沿图示方向匀速向上运动，人与扶梯保持相对静止，请作出人所受力的示意图。GF支8.中国科技馆有一个由小车和螺旋桨组成的装置，如图所示。小车在磁体间的相互作用下悬浮于水平平直轨道上。按下控制开关，小车左端的螺旋桨开始转动，小车由静止开始沿轨道向右运动，速度逐渐增大；一段时间后，小车右端的螺旋桨也开始转动，最终在两个螺旋桨转速的自动调节下，小车可以停在轨道上。下列说法中正确的是(

)A.小车静止悬浮在轨道上时，只受到重力作用B.小车静止悬浮在轨道上时，受到竖直向上的磁力C.小车向右运动的过程中，所受合力一定为零D.小车速度增大的过程中，小车的机械能不变B9.在中国科技馆“探索与发现A厅”，有一个有趣的磁悬浮灯泡，其示意图如图所示，在磁悬浮灯泡的内部装有一块永磁体，在灯泡上方的展柜中安装有永磁体和一个励磁线圈，给励磁线圈通电，在控制电路的调节下，永磁体和励磁线圈所产生的磁场能使灯泡静止悬浮在空中。关于灯泡受力情况，下列说法中正确的是(

)A.灯泡受到的磁力方向竖直向下B.灯泡受到的磁力方向竖直向上C.灯泡受到的磁力小于灯泡受到的重力D.灯泡受到的磁力大于灯泡受到的重力B命题点3同一直线上二力合成(10年4考)基础小练10.(2021朝阳区一模改编)如图所示，水平桌面足够长，不计托盘和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦，物体A重10N，托盘中物体B重3N，物体A刚好向右做匀速直线运动；然后用水平向左的力F拉物体A使其向左沿直线运动。下列说法中正确的是(

)A.物体A向右匀速运动时，A受到的合力等于物体B的重力B.物体A向左匀速运动时，它受到的拉力F等于6NC.物体A向左减速运动时，它受到的滑动摩擦力大于3ND.物体A向左加速运动时，A对B的拉力大于B对A的拉力B11.实验桌上有符合实验要求的橡皮筋一根、弹簧测力计(量程0～5N)一个、钩码(每个钩码的质量为50g)一盒、带横杆的铁架台一个、刻度尺一把、细线若干。请你选用上述实验器材设计一个实验证明：如果同一直线上的两个力F1与F2的方向相反，且F1大于F2，则F1与F2的合力F＝F1－F2。请你写出实验步骤(可画示意图辅助说明)，画出实验数据记录表格。答案示例(1)用已调零的弹簧测力计测量一个小钩码的重力，用F2表示，再用细绳做成绳套将橡皮筋固定在铁架台上，在橡皮筋的另一头挂上一个小钩码，用弹簧测力计竖直向上拉伸橡皮筋端点(挂钩码处)使其伸长到一定长度，待弹簧测力计示数稳定时，用刻度尺测出此时橡皮筋的长度为l，读出弹簧测力计的示数为F1，将小钩码的重力F2、橡皮筋的长度l、弹簧测力计的示数F1记入表格中。(2)取下钩码，用弹簧测力计__________拉伸橡皮筋，使其长度依旧为l，待示数稳定时，记下弹簧测力计示数为F，将其记入表格中。竖直