第三节力的平衡复习教案

第三节 力的平衡一、 教学目标（1） 对处于平衡状态的物体进行受力分析；（2） 平衡力的概念（3） 物体运动状态改变的原因（4） 二力平衡的条件二、 教学重难点重点：知道二力平衡的条件，了解物体运动状态发生变化的原因。难点：通过实验探究二力平衡条件并认识到平衡力与相互作用力的区别。三、 教学内容1、 什么叫平衡状态一个物体若处于静止或匀速直线运动状态，则称此物体处于平衡状态。2、 什么叫平衡力（1） 平衡力：若物体同时受到几个力的作用时，仍保持平衡状态，那么我们就把物体受到的这几个力叫做平衡力。（2） 二力平衡：物体只在两个力的作用下处于平衡状态，我们称之为二力平衡。这两个力称为一对平衡力。3、 二力平衡的条件（1） 同体两个力必须是作用在同一物体上；（2） 共线两个力必须是作用在同一直线上；（3） 等大两个力必须大小相等；（4） 反向两个力必须方向相反。【注意】二力平衡条件可浓缩为八个字：同体、等大、反向、共线。4、 平衡力的理解（1） 平衡力的作用效果是使物体保持平衡状态，指的是“运动效果”，但两个力并不是抵消而没有产生任何力的效果，其合力为零，其实二力使物体发生了形变，只不过有时效果不明显，但“形变”还是有的。（2） 物体在平衡力的作用下处于处于平衡状态，若 再加一对或多对平衡力，物体将仍然维持平衡状态。（3） 物体如果处于平衡状态时，物体所受合外力为零，所以，牛顿第一定律可以扩展为：当物体所受合力为零时，物体总保持静止状态或匀速直线运动状态。5、 平衡力和相互作用力的关系（1） 相同点：平衡力大小相等，方向相反，作用在同一直线上；相互作用力也是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。（2） 不同点： 平衡力是作用在同一物体上，而相互作用力是在作用在相互接触的两个不同的物体上； 平衡力中一个力消失后，另一个力可以存在；相互作用力中的两个力同时存在，同时消失； 平衡力不一定是同一性质的力，相互作用力一定是同一性质的力。6、 判断物体是受平衡力的方法方法一：从平衡力的定义入手。如物体受到了力的作用又处于静止或匀速直线运动状态，则受到的力一定是平衡力。方法二：从平衡力的条件入手，是平衡力则应满足平衡力的四个条件，缺一不可。7、 二力平衡的应用（1） 二力平衡是力的分析中最简单、最基本情况，若一个物体处于二力平衡状态，我们了解了其中一个力，对另一个力也就了如指掌了。（2） 根据二力平衡条件和力的作用的相互性可以帮助我们分析物体受力情况。（3） 根据二力平衡条件求作不规则物体的重心，用悬吊法，由于每次的重力与拉力平衡，其重力作用点（重心）在拉力和重力的力的作用线所在直线上，所以两次力的作用线的交点就是物体的重心。8、 力和运动的关系（1） 要改变物体的运动状态，就必须对物体施加力，力是改变物体运动状态的原因。（2） 物体保持平衡状态有两种可能：一是“不受力”，二是“受平衡力”。但必须注意“平衡力”不一定就是“一对平衡力”，可能是“多个力平衡”，也可能是“多对平衡力”。物体受平衡力跟物体不受力的区别。从力产生的效果来看，物体受平衡力跟物体不受力对物体的运动是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。但对物体形变来说，物体不受外力，它就不产生形变；物体受平衡力，它就会产生形变。（3） 只要物体运动状态发生了改变，物体就一定受到力的作用，而且一定是受到“非平衡力”的作用即合力不为零。（4） 当合力方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力方向与运动方向相反时，物体做减速运动；当合力方向与运动方向成一定角度时，物体运动方向将发生改变，物体在非平衡力作用下，运动状态一定发生改变。（5） 速度为零的物体，不一定处于平衡状态。例如，向上抛球，球到最高点时，v=0，但受力并不平衡。【练习】会根据二力平衡的条件判断二力是否平衡例1 一个物体同时受到两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，那么这两个力（ ）A一定是平衡力 B可能是平衡力C一定不是平衡力 D无法判断闯关点拨 当两个力的三要素完全相同，则这两个力大小相等、方向相同、两力的作用线重合，显然方向相同的两个力不可能成为平衡力，所以本题中两个力一定不是平衡力答 选C例2 某同学静立在磅秤上，下列几对力中属于平衡力的是（ ）A人的重力与磅砰对人的支承力B人对磅砰的压力与磅秤对人的支持力C磅秤的重力与磅秤对人的支承力D磅秤的重力与人的重力闯关点拨 平衡力是指作用在一个物体上大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力人的重力与磅秤对人的支承力方向向上，人静立不动时二力大小相等，符合二力平衡的条件，A正确人对磅秤的压力的受力物体是磅秤，施力物体是人，而磅秤对人的支持力的受力物体是人，施力物体是磅秤，它们是一对相互作用力，不是平衡力的关系，B不正确 磅秤的重力的受力物体是磅秤，施力物体是地球，而磅秤对人的支持力的受力物体是人，施力物体是磅秤，作用于不同的物体，也不是平衡力的关系，C不正确磅秤的重力与人的重力，显然不作用于同一个物体，不是平衡力，D不正确 答 选A题型二平衡力知识的实际应用例1 受4N重力的电灯悬挂在电线上静止不动，电线对灯的拉力是多大？方向如何？闯关点拨 要掌握应用二力平衡的条件解决问题，要强调分析问题的思路方法应用二力平衡的条件解决问题，首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态，只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件利用物体的平衡条件解决问题时，可参考以下步骤：1）明确研究对象电灯2）对电灯进行受力分析受竖直向下的重力、电线对灯的拉力（方向未定）3）判断物体运动状态静止4）依据运动和力的关系平衡状态受力一定为平衡力二力平衡5）结论：拉力大小等于重力大小为4N，拉力方向与重力方向相反，为竖直向上答 拉力的大小为4N，方向竖直向上例2 在竖直的磁性黑板上，小铁片不会掉下来，这是为什么？请画出小铁片的受力示意图闯关点拨 物体静止，则物体受到平衡力的作用，竖直方向上受力平衡，重力和铁片与黑板间的静摩擦力平衡，重力方向竖直向下，那么静摩擦力竖直向上水平方向也受力平衡，即磁体吸引紧压在黑板的力，和黑板对其向外的压力竖直方向的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，水平方向的两个力也大小相等、方向相反、作用在一条直线上答 小铁片因受磁体吸引紧压在黑板上，黑板对其有个向外的压力铁片与黑板间有一个竖直向上的静摩擦力与铁片重力成为一对平衡力，铁片就不掉下来了受力示意图如图6-12所示例3 如图6-13所示，A、B、C三物块叠放在一起，B受到水平向左的拉力，C受到一个水平向右的拉力，它们均静止，求：（1）B对A的摩擦力（2）C对B的摩擦力（3）地对C的摩擦力闯关点拨 本题有两点值得思考：一是物体所受的摩擦力都是静摩擦力，而静摩擦力是被动力，依赖于平衡原理及物体所受的其它外力；二是研究对象为多个物体，在分析多个物体受力时，选好研究对象，可简化解题步骤解 （1）选择A为研究对象，作受力分析：竖直方向上和是一对平衡力；水平方向上A物不会受除外的其它外力，由A处于平衡状态，合力为零可知（2）选择AB整体为研究对象，作受力分析：竖直方向上和是一对平衡力，水平方向上和是一对平衡力，可得：FCB=F1=12N，方向水平向右（3）选择ABC整体为研究对象，作受力分析：竖直方向上和是一对平衡力，水平方向上，、和三力平衡，可知，方向水平向左智 能 训 练基础知识训练1文具盒放在水平桌面上，它所受重力为G，对桌面压力为F，桌面对文具盒支持力为N，则上述的几个力中，互相平衡的两个力是 2在研究滑动摩擦力时，是用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做_运动，弹簧测力计的示数表示_力的大小根据_ _的条件可知，这时弹簧测力计的示数与_的大小相等，因此可间接地知道滑动摩擦力的大小 3某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1200N当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为 N；当起重机以5m/s速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力为 N，拉力的方向为 ；当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做直线运动，工件受到的拉力为 4天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是( )A天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力B灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力C天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力D灯受到的重力和吊线对灯的拉力5如图6-14所示，放在水平桌面上的物体的质量为5kg，用10N的水平拉力使物体向右做匀速直线运动，下面的说法哪种正确：（ ）A物体受到向左49N的摩擦力B物体受到向左10N的摩擦力C物体受到向右10N的摩擦力D物体受到的摩擦力等于零6一跳伞运动员的质量为65kg，降落伞的质量为5kg。运动员在空中张开伞匀速竖直下降，在此过程中人和伞受到空气阻力的大小为（取g=10N/kg）（ ）A650N B65N C700N D70N7如图6-15所示，用F=150N的水平力把重50N的物体压在竖直墙壁上，当物体静止时受到摩擦力的大小为 （ ）A0N B50NC150N D200N8一同学用水平力推停放在水平地面上的汽车，没能推动。此时（ ）A人推车的力与车受的重力是一对平衡力B人推车的力与车对人的作用力是一对平衡力C人推车的力的大小小于地面对车的摩擦力D人推车的力的大小等于地面对车的摩擦力综合提高训练1用弹簧测力计拉着重200N的物体在水平桌面上做匀速直线运动，当速度为4m/s时，弹簧测力计的示数为20N，若速度为1m/s时，该物体受到的摩擦力为 N，合力为 N 。2.手捏紧酒瓶颈静止在空中，酒瓶的质量是500g，则瓶受到的摩擦力大小为N，方向 ，当用更大的力捏紧时，手对瓶的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)3两个相同的物块、叠放在一起，受10N的水平推力作用，在水平地面上一起做匀速直线运动（图甲），那么物块受到的摩擦力为_N若将物块取下与物块并列，再让它们一起在地面上匀速前进（图乙），那么需要的水平推力为_N 4一个载重气球在空气中匀速上升时，受到的浮力为2000N，若在所载重物中再加200N的物体，这时气球就能匀速下降，假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变，则气球的重力为_N，受到的阻力为_N。5下列情况中，属于一对平衡力的是（ ）A静止在桌面上的书，书对桌面的压力和重力B苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力C沿竖直方向匀速下降的跳伞运动员，运动员与伞的总重力和空气阻力D在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和重力6体育课上常有爬绳索和爬滑杆两种运动体重相同的小明和小华两人想比赛看谁爬杆爬的快两人先后以相同的姿势匀速向上爬，以下说法正确的是（ ）A小华爬绳和小明爬杆受到的摩擦力一样大B小华爬绳受到的摩擦力的方向是竖直向下C若小华和小明爬杆和爬绳的速度不一样，则速度大的人受到的摩擦力要大些D小明爬绳时自身的重力和手对绳的拉力是一对平衡力7关于平衡力，下列说法正确的是（ ）A物体在平衡力作用下一定保持静止状态B作用在物体上的两个力三要素完全相同，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运动的物体在平衡力作用下，一定保持匀速直线运动状态8一个物体受到10N的一对平衡力的作用而作匀速直线运动，如果这时这对平衡力同时突然增大到40N，则物体 （ ）A速度增大 B按增大后的速度作匀速直线运动C仍按原来的速度作匀速直线运动 D作变速运动9在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体，如图6-17所示，甲物体用细线拴在左边竖直墙上，现用力把乙物体从右端匀速拉出来，所用力F=15N，则甲、乙两物体受到的摩擦力是（ ）Af甲=f乙=15N，f甲向右，f乙向左Bf甲=f乙=15N，f甲向左，f乙向右Cf甲=f乙=15N，方向都向左Df甲=0，f乙=15N方向向左10木块受到水平拉力F的作用，在水平面上作匀速直线运动。在拉力逐渐减小，木块继续向前运动的过程中，木块水平方向所受合力的大小将（ ）A保持不变 B逐渐减小C逐渐增大 D先减小后增大11、质量为5t的汽车，在平直的公路上匀速前进，汽车受到几个力？这几个力是平衡力吗？若它所受到的阻力是3000N，求汽车发动机的牵引力。(请画出受力示意图)12在水平路面上有一辆小车，质量为500kg，运动时受到的阻力是车重的0.05倍，问：（1）当用200N的水平力拉小车时，小车静止不动，此时小车受到的阻力和合力分别是多大？（2）当小车作匀速直线运动时，水平拉力多大？（3）当用350N水平向左的力拉静止的小车时，小车将作什么运动？此时小车所受的合力多大？方向如何？3参考答案基础知识训练 1G和N 2匀速直线 拉力 二力平衡 摩擦力31200 1200 竖直向上 12004D 5B 6C7B 析：由物体的运动状态可知，物体所受的力肯定是平衡力。在竖直方向上除受向下的重力外，还受到墙壁阻碍其下滑的、方向向上的摩擦力，且两者大小相等8D 析：因为汽车静止不动，受到的力必然平衡，其中：重力和支持力平衡，推力和静摩擦力平衡综合提高训练 1200 0 20 2030 10 析：甲图中，B在做匀速直线运动，所以B在水平方向上的力互相平衡，因而B受到的摩擦力是不存在的。F1=f（地面对A的摩擦力）。乙图中，F2=f（地面A、B的摩擦力，因为两图中对地面的压力及接触面的粗糙程度均相同，所以f=f，则F2=F1=10N41900 100 析：设气球的重力为G，阻力为f，浮力为F浮。气球匀速上升时，F浮-f=G 气球匀速下降时，F浮+f=G+ 200N 由、式可求得f=100N，G=1900N5C 6A 7D 8C 9A 10C 析：原来拉力F=f，在拉力逐渐减小的过程中，摩擦力f的大小和方向均不变，木块水平方向所受的合力F合=f-F，因为F减小，所以F合增大11物体共受到四个力的作用：重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f，其中G和N是一对平衡力，F和f是一对平衡力。受力示意图如图6-2所示12（1）阻力f1=F1=200N，合力等于0；（2）拉力F2=f2=0.05G=0.05500kg10N/kg=250N；（3）小车将向左做加速运动，此时合力F合=350N-250N=100N第七章 力与运动单元复习一、 填空题（每空1分、第八题2分，共30分）1、 牛顿第一定律是：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持_状态或_状态。表明：原来_的物体在不受_作用时将保持原来的静止状态，原来_的物体在不受_作用时将保持_。2、 如果一个正在运动的物体所受的外力全部消失，则它将_。3、 足球被踢出去以后还能继续在地面上运动一段时间, 是因为 , 足球的运动越来越慢, 最后停下来, 是因为 。4、 我们把物体保持 的性质叫惯性，一切物体不管是否受力、是否运动都具有。惯性只与_有关。牛顿第一定律也叫_定律。5、 百米运动员跑到终点时，不能立即停下来，这是因为运动员有_。锤头松了，将锤柄的一端在石墩上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上，这种做法是利用了锤头的_。 6、 一个物体在两个力作用下保持静止状态，这两个力是_。7、 两个小孩共同提起一桶水，而大人一个人就可以提起，就是说大人用的力与两个小孩用的力的作用效果，大人施加的力是两个小孩的力的。8、二力平衡的条件是_。9、二力平衡时，它们的合力大小等于 ，物体在平衡力的作用下，将保持 状态或 状态。10、正在做匀速直线运动的物体，若只撤去其中一个力，物体的运动状态将 ，正在做匀速直线运动的物体，所受外力突然全部消失，物体将 。11、静止放置在水平桌面上的物体，受到的力有_，_，在右面方框中画出它受力的示意图。二、选择题：（24分）1、下列说法正确的是（ ）A、物体在不受外力作用时的运动状态, 取决于物体的初始运动状态；B、若物体不受力的作用, 它必然静止；C、要维持物体的运动, 必须对物体施加力；D、若物体不受任何力的作用, 它必定做匀速直线运动。2、关于惯性, 下面说法中正确的是（ ）A、物体静止时不容易推动, 说明物体静止时比运动时惯性大；B、物体在速度大时不容易停下来, 说明物体在速度大时比速度小时惯性大；C、物体受力越大, 运动状态改变越快, 说明物体受力大时比受力小时的惯性大；D、惯性是物体的特有性质, 一切物体无论处于什么状态都有惯性。3、某同学站在磅秤上, 下列哪一对是平衡力A、人的重力与磅秤对人的支持力；B、人对磅秤的压力与磅秤对人的支承力；C、磅秤的重力与磅秤对人的压力；D、人的重力与人对磅秤的压力。4、起重机吊着3吨的货物，下列哪种情况下，钢丝绳对货物的拉力最大A.货物停在空中时B.货物匀速上升时C.货物匀速下降时D.三者都一样大 5、歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了（ ）A.减小质量，使运动状态易于改变B.减小质量，使运动状态不易改变C.增大惯性，使运动状态易于改变D.增大惯性，使运动状态不易改变6、一位同学用20N的力沿水平方向推一重为50N平放在水平面上的物体，但没能推动，下面的说法正确的是( )A由于推力小于物重所以推不动 B此时物体受的合力小于零C此时物体受的阻力大于20N D此时物体受的阻力等于20N三、综合题（每空2分共28分）1人推桌子，桌子前进；停止用力，桌子也停止前进对类似生活中的现象亚里士多德的观点是：。 接触面 小车受到的摩擦力的大小比较小车运动的距离sm这个观点是否科学呢?一组同学在了解了伽利略的研究后也设计了如图63所示的实验进行探究，分别让同一小车从同一斜面同一高度滑下，在三个不同水平表面上滑行的距离不同，请你根据图示的实验现象填写表格。通过对收集的证据的分析，可以得出结论：。亚里士多德的观点是否正确。想一想，每次都让小车从同一斜面的同一高度滑下的目的是：；想一想这个实验采用的研究方法，请举出我们学习过的哪个内容也采用了这种研究方法。答：。四、计算题（后两题任选一题多做不加分）1、重600N的物体受到700N的竖直向上的拉力，求这个物体在竖直方向上受到合力的大小和方向。（6分）2、某跳伞运动员，体重800牛顿，降落伞的质量是20千克，当伞和运动员在空中匀速下降时，所受到的空气阻力是多大？（g取10N/kg）（12分） 2、质量是2t的汽车，沿水平公路做直线运动，汽车受到的牵引力是2000N，受到的阻力是车重的0、01倍，求汽车所受的合力。（g取10N/kg）（12分）附加题（共10分）1、乘客在公交车上常听到“车辆启动，请您抓好扶手”的语音提示。请用物理知识解释这样提醒的道理。3分2、农业生产中经常使用“扬场机”来把混在一起的砂粒、稻谷和稻谷壳分开，使用时就是将混在一起的三种物质以相同的速度向前抛出去。右图为“扬场机”在使用时被抛出的物质运行轨迹，三种物质分别落在A、B、C三处，则A处是_，B处是_，C处是_。3分3、如图9所示，是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片（友情情提示：图中的黑点表示物体）其中可能受到平衡力作用的物体是： （ ）4分参考答案： 一、填空题1、静止，匀速直线运动，静止，外力，运动，外力，匀速直线运动状态2、做匀速直线运动， 3、惯性，足球受到阻力 4、原来运动状态不变，惯性