第2节 二力平衡 教材任务驱动 任务一 了解平衡状态和平衡力 1.平衡状态:物体在几个力的作用下处于 静止 或 匀速直线运动 状态。 2.平衡力:物体受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力 相互平衡 ,此时物体受到的几个力就叫作 平衡 力。 任务二 探究二力平衡的条件 1.实验:探究二力平衡的条件 探究过程 【制订计划与设计实验】 (1)实验器材的组装和选取 小车:作为受力物体的研究对象。 砝码:可以提供不同的拉力。 定滑轮:可以改变拉力的方向。 (2)制订实验方案 ①放:把小车放在光滑的水平桌面上,保持静止状态。 ②挂:向挂在小车两端的托盘里加减砝码以改变拉力的大小。 ③扭:把小车扭转使两边拉力不在一条直线上。 【进行实验与收集证据】 实验操作 小车在水平方向 所受二力的情况 小车运动 状态是否 改变 大小 方向 是否在一 条直线上 使两托盘砝码 质量不相等 不相等 相反 在 改变 使两 托盘 砝码 质量 相等 小车在水 平桌面上 相等 相反 在 不改变 小车扭转 一个角度 相等 相反 不在 改变 两细线绕 在同一定 滑轮上 相等 相同 在 改变 【分析与论证】 作用在同一物体上的两个力,如果大小 相等 、方向 相反 ,并且在 同一条直线 上,这两个力就相互平衡。 【交流与评估】 (1)实验中能不能选用木块代替小车,为什么 答:不能;因为使用小车可以减小摩擦阻力的影响。 (2)实验中,对砝码的质量有什么要求,为什么 答:应使用质量较大的砝码,使两个拉力尽量大一些,以减小摩擦阻力对实验的影响。 (3)实验中,为什么选择小车处于静止状态作为平衡状态 答:因为匀速直线运动状态不容易控制。 温馨提示→操作注意事项 选择尽量光滑的桌面并确保滑轮和车轮转动灵活。 2.二力平衡条件的应用: (1)用弹簧测力计测量物体所受的重力。 (2)根据物体所处的平衡状态求解某一个力的大小和方向。 典题疑难突破 考点一 探究二力平衡的条件 【典题1】 【一题多设问】课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们利用如图所示装置进行“二力平衡条件”的探究。 【实验设计】 (1)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是物体处于 静止 状态。 (2)实验中,通过调整左右两个托盘中砝码的 个数 来改变力F1和F2的大小;把小车放在较 光滑 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验结论的得出更有利。 【进行实验】 (3)在两托盘中放入质量相等的砝码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 大小相等 。 (4)把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 方向相反 。 (5)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,这说明两个力必须作用在 同一条直线上 才能平衡。 【实验延伸】 (6)某次实验中,一名同学把稍大一点的砝码放入左盘时,左右两个拉力虽然大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的力 是 (选填“是”或“不是”)平衡力。 【创新实践】 (7)【装置改进】某同学用轻质硬纸片代替小车做实验,用剪刀将硬纸片从中间剪断,发现分开后的硬纸片向相反方向运动,这说明二力平衡时,两个力应作用在 同一物体 上。 考点二 二力平衡条件的应用 【典题2】(2024·内江中考节选)某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后继续向上运动,排球的重力为2.7 N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为 0.5 N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 3.2 N。 技法点拨 二力平衡条件的应用 (1)求力的大小和方向:利用二力平衡的条件,可根据一个力的大小和方向,确定另一个力的大小和方向。 (2)判断运动状态:物体受平衡力作用,则处于静止或匀速直线运动状态。 【变式】(2024·深圳质检)用起重机吊起1 000 ... ...
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