八年级物理下册 第八章 运动和力 第2节 二力平衡课件 （新版）新人教版.ppt

尖子生学案 人教版物理八年级下册 第八章运动和力 第2节二力平衡 平衡力与相互作用力的辨析 易错点 平衡力和相互作用力都具有等大 反向 共线的特点 但它们的作用对象 作用效果 力的性质均不同 特别强调一点 平衡力作用在同一物体上 而相互作用力作用在两个不同的物体上 解析 a 由于茶杯对桌面有压力 所以桌面才支持茶杯 即压力的相互作用力是支持力 故a选项错误 b 茶杯受到的重力和支持力是一对平衡力 故b选项正确 c 重力是茶杯受到的力 而压力是桌面受到的力 所以重力和压力不是一对平衡力 故c选项错误 d 茶杯受到的重力和茶杯受到的支持力作用在一个物体上 所以重力和支持力不是一对相互作用力 故d选项错误 故正确答案为b b 提示 a选项中的两个力分别作用在物体和弹簧上 它们不是一对平衡力 b选项中的两个力分别作用在弹簧和物体上 它们也不是一对平衡力 c选项中的两个力作用在同一物体上 是一对平衡力 而不是一对相互作用力 d选项中的两个力是典型的相互作用力 d项正确 1 如图所示 一物体用弹簧悬于天花板上 下列说法正确的是 a 物体所受的重力和天花板拉弹簧的力是一对平衡力b 天花板拉弹簧的力和弹簧拉物体的力是一对平衡力c 物体所受的重力和弹簧拉物体的力是一对作用力与反作用力d 天花板拉弹簧的力和弹簧拉天花板的力是一对作用力与反作用力 d 二力平衡的判断方法 规律方法 解析 a 由图可知 二力作用在两个物体上 二力不是一对平衡力 不能处于平衡状态 b 由图可知 二力不在同一直线上 不是一对平衡力 不能处于平衡状态 c 二力符合平衡力的条件 因此是一对平衡力 能处于平衡状态 d 二力作用在同一直线上 但二力的大小不相等 二力不是一对平衡力 不能处于平衡状态 故正确答案为c 方法一 看是否满足二力平衡的四个条件 同一物体 大小相等 方向相反 同一直线 四个条件缺一不可 方法二 看物体的运动状态是否改变 即物体是否保持静止状态或匀速直线运动状态 若运动状态不变 则物体受到的力是平衡力 若物体的运动状态改变 则物体受到的力为非平衡力 c 解题归纳 1 二力平衡的条件可以概括为 共物 等大 反向 共线 2 物体受平衡力时处于平衡状态 处于平衡状态时受平衡力作用 2 如图所示的情景中 两位同学正在演示磁体同名磁极相互排斥的现象 实验表明 磁体间的两个磁力大小相等 方向相反且在同一条直线上 那么这两个力一定 填 平衡 或 不平衡 判断的依据是因为 提示 图中磁体间的两个磁力是相互作用力 分别给对方施加一个力的作用 这两个力不是作用在同一物体上 一定不平衡 不平衡 两个力没有作用在同一物体上 例3 图8 20中a b c d分别是用照相机拍摄 每0 1s拍摄一次 的小球在四种不同运动状态下的照片 其中受到平衡力作用的是 解析 根据平衡力的定义可知 物体在平衡力的作用下将处于静止状态或匀速直线运动状态 本题中只有做匀速直线运动的物体才受到平衡力的作用 做匀速直线运动的物体应具备两个标志 一是物体运动速度的大小不变 二是物体运动速度的方向不变 反映在图像中就是物体在相等的时间内通过相等的路程 其运动轨迹为直线 四幅图中只有d图符合这个条件 所以d图中小球受到平衡力的作用 a图中小球运动方向不断地改变 b c两图中小球运动速度大小不断地改变 因此这三幅图均反映出小球受到非平衡力的作用 故正确答案为d d 3 飞机停在飞机场上 且只受到两个力的作用 这两个力一定 填 平衡 或 不平衡 判断的依据是因为 平衡 飞机静止 答案 平衡飞机静止 例1 实际应用题 2015 广东中考 如图8 21所示 人沿水平方向推装满沙子的车 但没有推动 下列说法正确的是 a 人对车的作用力小于车对人的作用力b 人对车的推力小于地面对车的阻力c 沙子受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力d 人对车的推力与地面对车的阻力是一对平衡力 解析 人用力推车 但车仍保持静止状态 说明它在水平方向上受到的力是平衡的 即推力和阻力是一对平衡力 这两个力大小相等 故d项正确 b项错误 人对车的作用力和车对人的作用力是一对相互作用力 大小是相等的 故a项错误 地面支持的是沙子和车 故地面对车的支持力与沙子和车的总重力是一对平衡力 故c项错误 故正确答案为d d 例2 解析 钢丝绳拉着重物静止 匀速上升或匀速下降时 重物均处于平衡状态 受到的拉力与重力大小相等 由于重力大小是确定的 所以拉力大小也是确定的 始终等于6000n 故正确答案为d 易错题 起重机的起重臂下面挂有一个重为6000n的重物 下面关于钢丝绳所受的拉力t 下列说法中正确的是 a 只有静止时 t 6000nb 匀速上升时 t 6000nc 匀速下降时 t 6000nd 重物静止 匀速上升 匀速下降时 t始终等于6000n d 例3 实际应用题 夏季的强台风给沿海城市造成很大的损失 为了使树木不被台风连根拔起 用拉索固定树木 如图8 22所示 哪种方法能使拉索对树木的拉力与风力平衡 d 解析 要使拉索对树木的拉力与风力平衡 根据二力平衡的条件可知 拉力和风力应该是一对平衡力 因此二力必须在一条直线上 显然只有d图中拉索的拉力与风力在一条直线上 因此图d符合要求 故正确答案为d 例4 实验探究题 利用如图8 23所示器材 探究二力平衡的条件 1 将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上 并在两个线端分别挂上钩码 使作用在卡片上的两个拉力方向相反 且在一条直线上 当卡片平衡时 从钩码质量看 卡片两边所受的拉力 2 为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡 可用手将卡片 释放时观察其是否保持平衡 3 在卡片平衡时 用剪刀将卡片从中间剪开 并观察随之发生的现象 由此可以得到二力平衡的又一个条件是 4 该实验在选择卡片时 选用较轻卡片的目的是 解析 1 保持两个拉力在同一直线上 调整细线两端的钩码 当两端钩码的质量相等时 对小卡片的拉力大小相等 小卡片平衡 2 为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡 可用手将卡片转过一定角度 并保持两个拉力方向相反 松开手后观察小卡片能否平衡 3 当小卡片平衡时 用剪刀将卡片从中间剪开 由于二力不在同一物体上 所以两侧钩码落下 说明二力平衡的又一个条件是必须在同一物体上 4 选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响 大小相等 旋转一定角度 必须在同一物体上 卡片重力可以忽略 例5 实验应用题 如图8 24所示是某科技小组设计并制作的一只喷气船 将船浮在室内游泳池的水面上 打开漏斗的活塞 流下的液体与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体 塑料罐内气压迅速增大 气体从罐底小孔喷出 使船前进 请回答下列问题 1 静止在水面上的喷气船 在气流喷出后能前进 这一现象说明力能 2 若小船匀速前进 在水平方向上的一对平衡力是 在水平方向上存在的一对相互作用力是 其中使小船前进的力是 相互作用力与平衡力最明显的不同是 解析 气体喷出后 小船受到了喷出的气体对小船的作用力 由静止变为运动 说明力能改变物体的运动状态 小船在水平方向上受到的力是喷出的气体对小船的反作用力和水对小船的阻力 若小船匀速前进 则这两个力平衡 小船在水平方向上受到了两个力的作用 这两个力肯定都存在一个反作用力 即小船对喷出的气体的力与喷出的气体对小船的力是一对相互作用力 水对小船的阻力和小船对水的水平作用力是一对相互作用力 平衡力作用在一个物体上 而相互作用力作用在两个物体上 这就是平衡力与相互作用力的最大差别 例5 实验应用题 如图8 24所示是某科技小组设计并制作的一只喷气船 将船浮在室内游泳池的水面上 打开漏斗的活塞 流下的液体与碳酸钠反应产生大量二氧化碳气体 塑料罐内气压迅速增大 气体从罐底小孔喷出 使船前进 请回答下列问题 1 静止在水面上的喷气船 在气流喷出后能前进 这一现象说明力能 2 若小船匀速前进 在水平方向上的一对平衡力是在水平方向上存在的一对相互作用力是 其中使小船前进的力是 相互作用力与平衡力最明显的不同是 改变物体的运动状态 喷出的气体对小船的反作用力和水对小船的阻力 小船对喷出的气体的力与喷出的气体对小船的反作用力 或水对小船的阻力和小船对水的水平作用力 喷出的气体对小船的反作用力 平衡力两力作用在一个物体上 相互作用力两力作用在两个物体上 例6 空气阻力和速度的关系在综合实践活动中 某兴趣小组的同学利用纸锥和金属小球来探究 空气阻力和速度的关系 取三个相同的纸锥 每个纸锥质量为m 并编号为甲 乙 丙 其中在乙纸锥内固定质量为3m的金属小球 在丙纸锥内固定质量为8m的金属小球 让它们从不同高度分别自由落下 并以竖直砖墙为背景 当进入竖直砖墙区域内 用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程 如图8 25所示是其中一段的示意图 请根据图示回答下列问题 1 对于图中的这段运动过程 下列说法正确的是 a 只有甲做匀速直线运动b 只有乙做匀速直线运动c 只有丙做匀速直线运动d 甲 乙 丙都做匀速直线运动 2 对于图中的这段运动过程 甲 乙 丙三个纸锥的速度之比是 它们所受的空气阻力之比是 由此可以得出的实验结论是 解析 1 由图分析可知 甲 乙 丙在各自相同的时间内 通过的路程都相同 故甲 乙 丙都做匀速直线运动 2 根据图可知 每曝光一次的时间甲 乙 丙通过的路程分别为1块砖 2块砖 3块砖的高度 相等的时间内通过的路程之比为1 2 3 所以甲 乙 丙三个纸锥的速度之比1 2 3 甲 乙 丙纸锥及其内金属球的总质量分别为m m 3m 4m m 8m 9m 则它们的质量之比为1 4 9 因为重力和质量成正比 所以它们的重力之比也为1 4 9 又因为纸锥做匀速直线运动 受到的是平衡力 因此空气阻力和重力相等 所以三纸锥所受的空气阻力之比是1 4 9 12 22 32 根据纸锥速度之间的关系 阻力之间的关系 可得结论 形状相同的纸锥 下落时所受空气阻力与速度的平方成正比 例6 空气阻力和速度的关系在综合实践活动中 某兴趣小组的同学利用纸锥和金属小球来探究 空气阻力和速度的关系 取三个相同的纸锥 每个纸锥质量为m 并编号为甲 乙 丙 其中在乙纸锥内固定质量为3m的金属小球 在丙纸锥内固定质量为8m的金属小球 让它们从不同高度分别自由落下 并以竖直砖墙为背景 当进入竖直砖墙区域内 用照相机通过每