专题三二力平衡(培优)

专题三 二力平衡二力平衡：1、定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，称二力平衡。2、二力平衡的条件：（三个条件必须同时满足） （1）两个力大小相等，方向相反；（2）两个力在同一条直线上；（3）二力作用在同一个物体上。3、平衡力与相互作用力的比较：相同点：大小相等方向相反在同一条直线上不同点：平衡力作用在同一个物体上；相互作用力作用在不同物体上；相互作用力同时产生同时消失，平衡力则不一定。4、力和运动状态的关系：5、应用：应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。受力分析顺序：重力弹力，判断与该物体接触的物体间有无弹力（判断方法：假设撤除法）摩擦力，判断与该物体接触的物体间有无摩擦力（判断方法：a、看有无相对运动或相对运动趋势；b、受力平衡来分析判断） 其它力（比如磁力等）典型例题知识点一：二力平衡的条件应用一：用于判断两个力是不是平衡力题型一：例一、如下图所示，各物体受到的两个力中彼此平衡的是（ ） 例二、一物体受到两个力的作用,这两个力三要素完全相同,那么这两个力( )A 一定是平衡力 B 一定不是平衡力 C 可能是平衡力 D 无法判断变式1：关于平衡力，下列说法中正确的是 （ ）A. 物体在平衡力的作用下一定保持静止状态B. 作用在物体上的两个力的三要素完全相同，这两个力一定是平衡力C. 物体受到重力和拉力的作用，这两个力方向相反，它们一定是平衡力 D. 运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态 例三、一个物体静止在水平桌面上，则下列哪种说法是正确的（ ）A. 物体的重力压在桌面上 B. 物体的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力C. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力D. 物体的重力和它对桌面的压力是一对平衡力 变式1：一根电线下吊着一盏灯，下列各对力中，属于二力平衡的是（ ）A. 电线对灯的拉力和灯对电线的拉力B. 灯的重力和灯对电线的拉力C. 电线对灯的拉力和灯的重力D. 电线对灯的拉力和灯对地球的吸引力 变式2：一本物理课本放在水平桌面上，文具盒放在该课本上，则（）A课本受到的重力和桌面对课本的支持力是一对平衡力B课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是一对相互作用力C课本对文具盒的支持力和文具盒对课本的压力是一对平衡力D桌面对课本的支持力和文具盒对课本的压力是一对相互作用力 变式3：如图9所示，用两块位于竖直面的平行正对的木板A、B夹住木块C，使木块C处于静止状态。木块C所受重力为G，木板A、B对木块C的压力分别为F1、F2，木块C对木板A、B的压力分别为F3、F4，木板A、B对木块C的摩擦力均为f。则下列说法中正确的是（）AG与F1大小相等 BG与f大小相等CF1与F2是一对平衡力 DF1与F3是一对相互作用力应用二：用来求平衡力中某个力的大小 例四、已知一质量为300kg的小车在1000N的牵引力作用下做匀速直线运动，则它受到的重力是 ，支持力是 ，阻力是 。变式1：一个人用大小为120N的水平力推着一木箱在水平地板上做匀速直线运动，箱重350N，那么木箱所受的阻力的大小和合力的大小分别为（ ）A470N 230N B.350N 230N C.230N 0N D.120N 0N 知识点二：平衡力和相互作用力的区别 例五、吊在天花板上静止不动的电灯，下列选项是一对相互作用力的是（）A.电灯受到的重力和电灯对天花板的拉力 B.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力C.电线对电灯的拉力和电灯对电线的拉力 D.电线对天花板的拉力和电灯对电线的拉力 变式1：一本物理课本放在水平桌面上，文具盒放在该课本上，则（）A课本受到的重力和桌面对课本的支持力是一对平衡力B课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力是一对相互作用力C课本对文具盒的支持力和文具盒对课本的压力是一对平衡力D桌面对课本的支持力和文具盒对课本的压力是一对相互作用力:变式2：如顶图所示情境中，（ ）是一对平衡力；（ ）是一对相互作用力。知识点三：力和运动的关系应用一：根据受力情况判断运动情况例六、关于运动和力，下列说法正确的是（ ）A. 物体不受力时就会静止B. 物体不受力时运动状态不变C. 有力作用在物体上，物体一定处于运动状态D. 有力作用在物体上，物体的运动状态就改变变式1：一个重800N的物体，受到800N竖直向上的拉力时，则该物体（） A一定处于静止状态 B一定处于匀速上升状态C.一定处于匀速下降状态 D以上三种状态都有可能变式2：一个物体受到均为30牛的一对平衡力作用而作匀速直线运动，如果这对平衡力同时突然减小到20牛，则物体 （）A速度减小；B按减小后的速度作匀速直线运动；C仍按原来速度作匀速直线运动；D停止运动 变式3：如图所示，一物体在外力F的作用下，以5m/s的速度做匀速直线运动，如果突然将力F撤去，则物体 （ ）A. 立即停止运动 B. 继续以5m/s的速度做匀速直线运动C. 继续向右运动，但速度逐渐减小直至停止运动D. 先向右运动，然后向左运动 变式4：科学研究表明：空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关，物体速度越大，其受到的空气阻力越大。若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响，雨滴由云层向地面下落的过程中，其运动情况是先做 运动，后做 运动(选填“加速”、“减速”或“匀速”)应用二：根据运动情况判断受力情况例七：在下列事例中，受平衡力作用的物体是 ( )A正在圆形轨道上运动的过山车 B减速进站的火车C腾空而起正在加速上升的火箭 D在马路上匀速直线行驶的汽车变式1：体重500 N的吴力同学用双手握住竖直的竹竿加速上攀，他所受的摩擦力A等于500 N，方向向下 B大于500 N，方向向上C大于500 N，方向向下 D等于500 N，方向向上 变式2：如图所示，人沿水平方向拉牛。但没有拉动。其中说法正确的是 ( )A、绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力 B、绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力C、绳拉牛的力小于牛拉绳的力 D、绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力 变式3：空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等。甲的速度是3m/s，乙的速度是5m/s，所受阻力F甲、F乙之比是()A、35 B、25 C、53 D、11变式4：如图所示，质量为m的物体夹在两块木板之间匀速竖直下滑，若将力F作用在物体上，使它竖直匀速向上运动，则F为（ ） Amg B2mg C0 D无法判断变式5：吊车以lms速度匀速提起重2000N的重物，则钢索拉力是 N。当吊车以2ms速度匀速提起重物时，钢索拉力将 2000N（选填“大于”、“等于”或“小于”）。若提升过程中，钢索拉力变为1800N，则重物提升速度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。变式6：起重机的钢丝绳吊着5103牛的重物，当物体以0.5米秒的速度匀速提升时，钢丝绳对重物的拉力是_牛；当物体以1米秒的速度匀速下降时，钢丝绳对重物的拉力_5103牛；当物体以1.5米秒的初速度加速提升时，钢丝绳对重物的拉力_5103牛；当物体以1.5米秒的初速度减速提升时，钢丝绳对重物的拉力_5103牛，当物体静止在半空中时，钢丝绳对重物的拉力_5105牛（选填“大于”、“等于”或“小于”） 变式7：重为60N的物体静止在水平地面上，小文用50N的力竖直向上提物体，下列说法中正确的是()A物体受到的重力与地面对物体的支持力是一对平衡力B物体受到的重力与手对物体的拉力是一对平衡力C物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对相互作用力D物体对地面的压力与手对物体的拉力是一对相互作用力变式8：如图所示，静止在水平路面上的小车，其支架的杆子上固定一铁球，关于杆子给铁球的力的方向，下列说法正确的是( )A沿杆子B垂直于杆子 C竖直向上 D沿杆子与竖直方向之间的某一方向.变式9：将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是( )A.FG ; B.F=G; C.GF2G; D.F=2G.变式10：人站在升降机中，人重为500N，底板对它的支持力为N，请指出下列各种情况下，底板对它的支持力N的大小.（1）升降机静止不动时，支持力N=_N.(2)升降机匀速上升时，支持力N=_N；匀速下降时，支持力N=_N.（3）升降机加速上升时，支持力N_500N；减速上升时，支持力N_500N.(4)升降机加速下降时，支持力N_500年；减速下降时_,支持力N_500N.:变式11：在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。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”、“可能是”）一对平衡力。变式12：两个物体A、B，其重力分别为GA=15N，GB=40N，现用轻质细绳将两物体通过两个定滑轮分别连接在同一弹簧测力计的两端，如图所示，B物体放置于水平地面，当整个系统处于静止状态时，弹簧测力计的示数为 N，此时B物体受到的合力为 N。变式13：如图所示，三个钩码的重力为1牛，用三根绳子连接悬挂着，那么a绳受到的拉力为_牛，b绳受到的拉力为_牛，c绳受到的拉力为_牛变式14：如图所示，一长方体木块置于同一粗糙水平面上，甲图中竖放，乙图中平放，丙图中平放并在其上加一重物在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙则下列关系正确的是()AF甲F乙F乙F丙CF甲F乙F丙 DF甲F乙F丙变式15：如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动；如图乙所示，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动，则推力F2 ： ( ) A小于12N B大于12N C等于12N D无法判断变式16：如图所示，在弹簧测力计下拉一物体A和吊篮B，一个人站在篮中，此时，弹簧测力计的读数为700N，当人用100N的力竖直向下拉A时，弹簧测力计的读数为（ ）A.800N;B.600N; C.700N;D.条件不足，无法判断.知识点四：合力例八：同一只线上的两个力作用在同一个物体上，已知其中一个力的大小是600N,合力大小是1000N,则另一个力的大小是（ ） A.一定等于400N B.一定小于400NC.可能等于1600N D.一定大于1600N 知识点五：实验,探究题例九：在探究“二力平衡条件”的实验中：（1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：_（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够_的特点，并通过调整_来改变F1和F2的大小（3）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到下图中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？_变式1：小明在“探究二力平衡条件”的实验中，将系于卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮，并在两个线端挂上相同的钩码(1)当卡片静止时，发现拉线不在同一直线上(如图甲所示)，于是他得出：二力平衡时，两个力可以不在同一直线上，你认为造成这种情况的原因是 ；要得到科学的结论，请你给他提出一条改进建议是 ；(2)实验改进后出现了如图乙所示的平衡现象，若使卡片在图示位置失去平衡，你将通过 或 方法实现变式2：在探究“二力平衡的条件”的实验中，晓贤同学采用的实验装置如图17所示： （1）当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。 （2）实验时，晓贤发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。晓贤再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ，这时木块在水平方向受到的力 （填“平衡”或“不平衡”）。 （3）要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见： 。38、在“探究二力平衡条件的实验”中，小红与小明的实验装置分别如图21甲、乙所示（1）实验中应让