1、第八章第八章 运动和力运动和力第二节第二节 二力平衡二力平衡2022-12-31牛顿第一定律的内容是什么?牛顿第一定律的内容是什么?一切物体在一切物体在没有受力作用没有受力作用时,总保持 或 .复习回顾复习回顾静止状态静止状态匀速直线运动状态匀速直线运动状态惯性:惯性:一切物体都有保持一切物体都有保持原来运动状态不变原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性。的性质,这种性质叫惯性。1一切物体任何时候一切物体任何时候都有都有惯性惯性。2惯性是物体惯性是物体保持原来的静止或保持原来的静止或 匀速直线运动状态匀速直线运动状态。概念解读概念解读3.惯性大小由惯性大小由质量质量决定,质量大,惯性大。决定,
2、质量大,惯性大。与是否运动与是否运动速度大小速度大小所受外力无关所受外力无关。4、惯性只能说、惯性只能说“由于惯性由于惯性”、“具有惯具有惯性性”不能说不能说“受到惯性受到惯性”“惯性力惯性力”或或“惯性作用惯性作用”。【想一想想一想】当物体当物体不受外力作用不受外力作用时,能处于时,能处于静止状态静止状态或或匀速直线运动状态。匀速直线运动状态。如果物体如果物体受到力的作用受到力的作用时,能不时,能不能处于能处于静止状态静止状态或或匀速直线运动状匀速直线运动状呢?呢?不受力的物体是不存在的,不受力的物体是不存在的,那这个定律那这个定律 实际情况下,一切物体都要受力,那么物体怎样也保持静止状态或
3、匀速直线运动状态?一一 导入新课导入新课 一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律牛顿第一定律:左图口杯处于左图口杯处于什么状态?它什么状态?它受到力的作用受到力的作用吗?若受到,吗?若受到,它又受到那些它又受到那些力的作用?这力的作用?这些力可能存在些力可能存在什么关系?什么关系?FG静止状态静止状态-平衡状态平衡状态右图是被右图是被匀速吊起匀速吊起的的货物,它受到力的作货物,它受到力的作用吗?若受到,又受用吗?若受到,又受到哪些力的作用呢?到哪些力的作用呢?这些力也可能存在什这些力也可能存在什么关系呢?么关系呢?FG匀速直线运动状态匀速直线运动状态 -平
4、衡状态平衡状态 物体虽然受力,但是这几个力的物体虽然受力,但是这几个力的作用作用效果相互抵消效果相互抵消,相当于不受力相当于不受力。我们就说。我们就说这几个这几个力平衡力平衡。这时物体处于平衡状态。静止状态静止状态匀速直线运动状态匀速直线运动状态平衡状态平衡状态1 1、静止状态、静止状态2 2、匀速直线运动状态、匀速直线运动状态静止状态静止状态和和匀速直线运动状态匀速直线运动状态叫叫平衡状态平衡状态。做匀速直线运动的小汽车做匀速直线运动的小汽车F支GF阻阻F牵牵GF支GF支GF支GF浮 物体在受到几个力的作用时,如果物体在受到几个力的作用时,如果保持静止保持静止或或匀速直线运动状态匀速直线运动
5、状态,我们就,我们就说这几个力说这几个力平衡平衡。如果物体只受两个力的作用,且处于如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做平衡状态,这种情况叫做二力平衡二力平衡。平衡状态、平衡平衡状态、平衡力力G和和F是是一对平衡力一对平衡力FGGF拉拉GF浮GF浮GF阻阻的电灯的电灯的轮船的轮船潜水艇潜水艇的运动员的运动员它们各处于怎样的状态?它们分别受到哪些力的作用?G静止放在桌面上的书静止放在桌面上的书N思考:以上两图中的物体分别处于什么状态,它们的受力又有什么共同点呢?一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力是平衡的。二力平衡:平衡状态、二力平衡平衡状态、
6、二力平衡1、平衡状态平衡状态:以上物体的运动状态都以上物体的运动状态都没有发生改变,没有发生改变,这些物体都处于静止或这些物体都处于静止或匀速直线运动状态匀速直线运动状态2、平衡力:平衡力:使物体处于平衡状态的几使物体处于平衡状态的几个力个力3、二力平衡二力平衡:当物体受到两个力作当物体受到两个力作用下处于平衡状态用下处于平衡状态一只热气球匀速下降,一只热气球匀速下降,其受到重力和牵引力是其受到重力和牵引力是否是一对平衡力?(不否是一对平衡力?(不计空气阻力)计空气阻力)思考:思考:如果作用在一个物体上的两个力相互平衡,这两个力需要满足什么条件呢?二力平衡需要哪些条件?1、提出问题:4、得出结
7、论:2、建立假设:两个力的大小可能要相等两个力的方向可能要相反两个力可能要在一条直线上两个力应该在同一物体上3、设计实验、验证假设:二力平衡的条件为:二力平衡实验课本实验装置课本实验装置F1与与F2大小相等,方向相反,在同一直线上。大小相等,方向相反,在同一直线上。小车处于静止小车处于静止(平衡状态)(平衡状态)如图,在两边的绳套上挂如图,在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料不等重的钩码。放开塑料板,塑料板板,塑料板 。实验一实验一两力大小不相等,方向相反,在同一直线上两力大小不相等,方向相反,在同一直线上图1探究:二力平衡的条件探究:二力平衡的条件图2探究:二力平衡的条件探究:二力平衡的条
8、件图3探究:二力平衡的条件探究:二力平衡的条件装置仍如上图,但在两边的绳套上挂等重的钩码。装置仍如上图,但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后,塑料板将放开塑料板后,塑料板将 。如图,在两边的绳套上挂如图,在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料不等重的钩码。放开塑料板,塑料板板,塑料板 。滑向一边滑向一边保持平衡保持平衡实验一实验一实验二实验二两力大小不相等,方向相反,在同一直线上两力大小不相等,方向相反,在同一直线上两力大小相等,方向相反,在同一直线上两力大小相等,方向相反,在同一直线上实验一实验一实验二实验二在实验一和实验二中:在实验一和实验二中:想一想想一想:在实验一和实验二中在实验
9、一和实验二中,当两个力的大当两个力的大小小()时时,卡片处于平衡状态卡片处于平衡状态当两个力的大小当两个力的大小()时时,卡片失去平卡片失去平衡状态衡状态.总结总结:二力平衡的一个条件是二力平衡的一个条件是-相等相等不等不等两个力的大小相等两个力的大小相等图1探究:二力平衡的条件探究:二力平衡的条件图4图5由图由图4到图到图5说明了什么问题说明了什么问题总结总结:二力平衡的另一个条二力平衡的另一个条件是两个力的件是两个力的要使小纸片处于静止要使小纸片处于静止两个力的方向应两个力的方向应相反相反如图,在两边的绳套上挂等重的钩码,将塑料如图,在两边的绳套上挂等重的钩码,将塑料板稍向下移动,使两个拉
10、力的方向成一定角度。板稍向下移动,使两个拉力的方向成一定角度。放开塑料板,塑料板将放开塑料板,塑料板将 。向上移动向上移动实验三实验三两力大小相等,方向不同,不在同一直线上两力大小相等,方向不同,不在同一直线上如图,在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑如图,在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑料板扭转一个角度,使拉塑料板的细绳相互平料板扭转一个角度,使拉塑料板的细绳相互平行,但不在同一直线上。放开塑料板,塑料板行,但不在同一直线上。放开塑料板,塑料板将将 。转动转动实验四实验四两力大小相等,方向相反,不在同一直线上两力大小相等,方向相反,不在同一直线上实验三实验三实验四实验四在实验三和实验四中:在
11、实验三和实验四中:图1探究:二力平衡的条件探究:二力平衡的条件此时两个力在同一直线上吗此时两个力在同一直线上吗,注意观察纸片怎么改变注意观察纸片怎么改变?图6图7由图由图6到图到图7现象是现象是()这一现象说明了什么这一现象说明了什么?总结总结:二力平衡的又一条件是二力平衡的又一条件是-小纸片转动到了原来的位置小纸片转动到了原来的位置要使小纸片处于平衡状态要使小纸片处于平衡状态两个力必须在同一条直线上两个力必须在同一条直线上两个力作用在同一直线上两个力作用在同一直线上图1探究:二力平衡的条件探究:二力平衡的条件图图8图图9图图10由图由图8,图图9,图图10说明了什么问题说明了什么问题?总结总
12、结:二力平衡的另一个条件是二力平衡的另一个条件是-作用在作用在同一个物体同一个物体上上结合以上实验:结合以上实验:二力平衡条件二力平衡条件 作用在作用在同一物体上同一物体上的两个力,如果的两个力,如果大小相等大小相等、方向相反方向相反,并且在,并且在同一条直线同一条直线上上,这两个力就彼此平衡。,这两个力就彼此平衡。简记:简记:同体、等大、反向、共线同体、等大、反向、共线。注意:判断两个力是不是一对平衡力注意:判断两个力是不是一对平衡力 -先判它们是否作用在先判它们是否作用在 同一物体同一物体上上受平衡力作用受平衡力作用运动状态运动状态不改变不改变向上匀速:向上匀速:F=G向下匀速:向下匀速:
13、F=G静止:静止:F=G物体只受物体只受拉力拉力和和重力重力的作用的作用不是受平衡力作用不是受平衡力作用运动状态运动状态改变改变向上加速:向上加速:向下加速:向下加速:FG物体物体不受平衡力不受平衡力作用,运动状态作用,运动状态改变改变。物体物体受平衡力受平衡力作用,运动状态作用,运动状态不改变不改变。FG运动和力的关系运动和力的关系1 1、力是、力是改变物体运动状态的原因改变物体运动状态的原因;2 2、物体的运动、物体的运动不需要力不需要力来维持;来维持;不受力或受平衡力不受力或受平衡力3 3、物体静止或匀速、物体静止或匀速4 4、物体受平衡力、物体受平衡力5 5、物体受非平衡力、物体受非平
14、衡力静止或匀速直线静止或匀速直线运动状态改变运动状态改变6 6、运动、运动状态改变状态改变,一定有力一定有力作用在物体上,作用在物体上,并且是不平衡的力;并且是不平衡的力;7 7、有力作用有力作用在物体上,运动状态在物体上,运动状态不一定不一定改变;改变;【二力平衡的条件的应用二力平衡的条件的应用】GF悬挂着的电灯悬挂着的电灯受平衡力作用处于静止状态受平衡力作用处于静止状态F=G二力平衡条件的应用二力平衡条件的应用GF已知物体受力已知物体受力已知物体状态已知物体状态已知拉力大小已知拉力大小可求重力大小可求重力大小二力平衡条件二力平衡条件测力计的示数等于物体的重力测力计的示数等于物体的重力2、相
15、互作用力与平衡力的同异、相互作用力与平衡力的同异相反,且在相反,且在同一直线上同一直线上 相等相等 相等相等 相反,且在相反,且在同一直线上同一直线上 分别作用在分别作用在两个物体上两个物体上 同时作用在同同时作用在同一个物体上一个物体上 同时产生,同时变化,同时产生,同时变化,同时消失同时消失 一个力变化,另一个力一个力变化,另一个力不一定变化不一定变化两个力分别作两个力分别作用在不同物体用在不同物体上,产生的效上,产生的效果可以不同果可以不同 两个力共同作用两个力共同作用在同一物体上,在同一物体上,使物体保持平衡使物体保持平衡状态状态 巩固练习巩固练习1下列情况,哪一对是平衡力?(下列情况
16、,哪一对是平衡力?()F1=5 NF2=5 NAF1=3 NF2=5 NBF1=5 NF2=5 NCF1=5 NF2=5 NDDV 在平直公路上匀速行使的汽车受到几对平衡力的作用?为什么说它们是互相平衡的?在乙图上画出汽车受力的示意图。GF支支F牵牵F阻阻自我测评4 一个重为一个重为G=2牛的木块静止在水牛的木块静止在水平桌面上平桌面上,求桌面对木块的支持力求桌面对木块的支持力.解解:因为木块静止因为木块静止所以支持力和重力为所以支持力和重力为一对平衡力一对平衡力因为因为G=2N、方向竖、方向竖直向下直向下所以所以F支支=2牛、方向牛、方向竖直向上竖直向上F支支G 放在水平桌面上的木块处于静止
17、状态,下放在水平桌面上的木块处于静止状态,下列各对力中是平衡力的是列各对力中是平衡力的是 ()A A、木块的重力和木块对桌面的压力、木块的重力和木块对桌面的压力 B B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力 C C、木块的重力和桌面对木块的支持力、木块的重力和桌面对木块的支持力 D D、木块的重力和木块对地球的吸引力、木块的重力和木块对地球的吸引力C2起重机以起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是绳对重物的拉力是6 000 N。若起重机吊着这个物。若起重机吊着这个物体以体以2 m/s的速度匀速下降,这时钢
18、丝绳对重物的的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是(拉力是()。)。A、12 000 N B、6 000 N C、3 000 N D、无法判定、无法判定B 3物理书放在水平桌面上,下列属于平衡力的是物理书放在水平桌面上,下列属于平衡力的是()。)。A物理书所受的重力与物理书对桌面的压力物理书所受的重力与物理书对桌面的压力 B物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力 C物理所受的重力与地面对桌子的支持力物理所受的重力与地面对桌子的支持力 D物理书所受的重力与桌面对物理书的支持力物理书所受的重力与桌面对物理书的支持力GD下列四图哪些反映了二力平衡下列四图哪
19、些反映了二力平衡()乙、丙乙、丙 如图,一木块做匀速直线运动,第一如图,一木块做匀速直线运动,第一次速度小,第二次速度大,比较二次的次速度小,第二次速度大,比较二次的拉力大小拉力大小.F摩摩F拉拉两次拉力相等两次拉力相等1、下列关于二力平衡的说法中,正确的是(、下列关于二力平衡的说法中,正确的是()A A、一个物体受到两个力的作用,若处于匀速、一个物体受到两个力的作用,若处于匀速直线运动状态,这两个力一定平衡直线运动状态,这两个力一定平衡B B、做匀速直线运动的物体,一定是受到平衡、做匀速直线运动的物体,一定是受到平衡力作用的缘故力作用的缘故C C、如果一个物体受到一对平衡力的作用,那么、如果
20、一个物体受到一对平衡力的作用,那么这个物体一定处于静止状态这个物体一定处于静止状态D D、一个物体受到一对平衡力的作用,如果其中、一个物体受到一对平衡力的作用,如果其中一个力消失,则另一个力也随之消失一个力消失,则另一个力也随之消失A AC3、下列各物体中,受力不平衡的物体是(、下列各物体中,受力不平衡的物体是()D、在平直铁轨上匀速直线行驶的火车、在平直铁轨上匀速直线行驶的火车A、地球同步卫星、地球同步卫星B、匀速竖直上升的直升飞机、匀速竖直上升的直升飞机C、静止在水平桌面上的课本、静止在水平桌面上的课本D、书受到的重力和桌面受到的重力、书受到的重力和桌面受到的重力2、一本书放在水平桌面上,
21、下列各对力中哪、一本书放在水平桌面上,下列各对力中哪一对力能够相互平衡?(一对力能够相互平衡?()A、书对桌面的压力和桌面对书的支持力、书对桌面的压力和桌面对书的支持力B、书受到重力和书对桌面的压力、书受到重力和书对桌面的压力C、书受到的重力和桌面对书的支持、书受到的重力和桌面对书的支持A5、为了搞班会活动,需要把讲台暂时移动一、为了搞班会活动,需要把讲台暂时移动一下。甲同学去推讲台,但没有动,他回忆起课下。甲同学去推讲台,但没有动,他回忆起课堂上讲过的科学知识,一下子产生了下列四种堂上讲过的科学知识,一下子产生了下列四种想法,其中正确的是(想法,其中正确的是()A、摩擦阻力大于推力、摩擦阻力
22、大于推力B、摩擦阻力等于推力、摩擦阻力等于推力C、摩擦阻力小于推力、摩擦阻力小于推力D、条件不足,无法判断、条件不足,无法判断4、茶杯重、茶杯重2 N,放在水平面上静止不动,茶,放在水平面上静止不动,茶杯受到桌面的支持力的大小是杯受到桌面的支持力的大小是 ,方向,方向 向上。向上。2 N竖直竖直B 跳伞运动员及携带物品总重力为跳伞运动员及携带物品总重力为800800牛,从高牛,从高空竖直下落过程中,开始阶段速度越来越大,则空竖直下落过程中,开始阶段速度越来越大,则此时他所受空气阻力此时他所受空气阻力 (填(填“”、“”或或“”,下同),下同)800800牛;后来匀速下落,匀速牛;后来匀速下落,
23、匀速下落时所受的空气阻力下落时所受的空气阻力 800800牛。牛。=起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是()A、12000N B、6000N C、3000N D、无法判定B7、如图所示,用两根细绳分、如图所示,用两根细绳分 别系住甲、乙两个相同的物体,别系住甲、乙两个相同的物体,让它们在竖直方向上运动,甲让它们在竖直方向上运动,甲 物体以物体以v v1 1 =2米米/秒的速度匀速秒的速度匀速 下降,此时绳的拉力为下降,此时绳的拉力为F1;物;物 体乙以体乙以v v2 2=4米米/秒的速度匀
24、速上升,绳的拉力为秒的速度匀速上升,绳的拉力为F2,则,则F1与与F2的大小关系是(的大小关系是()A、F1=F2B、F1=2F2C、2F1=F2D、F1=4F2乙v v2 2F2甲v v1 1F1A6、如图所示,是工厂里经常使用的生产流水、如图所示,是工厂里经常使用的生产流水线示意图,工人坐在流水线旁,上一道工序完线示意图,工人坐在流水线旁,上一道工序完成的工件通过流水线送到下一道工序的工人面成的工件通过流水线送到下一道工序的工人面前。流水线始终在匀速移动。工件在流水线上前。流水线始终在匀速移动。工件在流水线上匀速移动时,在水平方向(匀速移动时,在水平方向()A、受到向右的摩擦力、受到向右的摩擦力C、受到向左的摩擦力、受到向左的摩擦力B、不受任何力、不受任何力D、受到的是平衡力、受到的是平衡力B