第七章 第三节　二力平衡 学案 （学生版+ 答案版）2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

第三节　二力平衡 平衡状态与平衡力 物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态，物体如果在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力． 二力平衡的条件 作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上． 二力平衡的应用 1．用弹簧测力计测物体的重力时，物体要保持静止状态，此时物体受到的拉力和重力是一对平衡力，所以物体受到重力的大小就等于弹簧测力计的示数(拉力)． 2．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，当木块保持匀速直线运动时，它受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反，所以从弹簧测力计的示数就可知摩擦力的大小． 平衡力与平衡状态 典例1 将一本物理书放在水平桌面上静止时，下列选项中的两个力相互平衡的是( B ) A．书的重力与书对桌面的压力 B．书的重力与桌面对书的支持力 C．书对桌面的压力与桌面对书的支持力 D．书对桌面的压力与课桌的重力 二力平衡的条件是同体、等大、反向、共线，书的重力与书对桌面的压力不反向；书对桌面的压力与桌面对书的支持力不同体；书对桌面的压力与课桌的重力不反向． 二力平衡与相互作用力的比较 相同点：(1)大小相等；(2)方向相反；(3)作用在一条直线上． 不同点：平衡力作用在一个物体上，可以是不同性质的力；相互作用力作用在不同物体上，是相同性质的力． 变式1 下列情景中，处于平衡状态的是( C ) 变式2 如图所示，用50 N的水平压力将一重20 N的木块压在竖直的墙壁上，当木块沿竖直方向匀速下滑时，木块受到的摩擦力的大小是( A ) 变式2图 A．20 N　B．30 N　C．50 N　D．70 N 探究二力平衡的条件 典例2 在探究“二力平衡条件”的实验中，同学们设计了如图所示的实验装置，其中A为小车，B为木块，C为小卡片． 典例2图 (1)同学们不断改进并先后设计了图甲、乙、丙所示三个方案，他们改进的先后顺序为乙甲丙(用“甲”“乙”“丙”表示)，这样改进是为了减小摩擦力对实验的影响． (2)实验中通过改变钩码的数量来改变拉力，探究二力平衡的两个力的大小关系． (3)同学们用图丙所示的装置进行实验时，将小卡片转过一个角度(如图丁所示)，松手后观察到卡片旋转起来，这样做是为了说明二力平衡时两个力应作用在同一直线上． (4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示情况下，小华下一步的操作是用剪刀剪开卡片，观察两卡片运动状态来判断能否平衡． (5)另外一组同学采用如图戊所示实验装置，该装置能(填“能”或“不能”)完成本实验探究． (1)图乙为滑动摩擦，图甲为滚动摩擦，图丙只有绳子与滑轮间的摩擦，摩擦力对实验的影响较大，需要尽量减小．(2)实验中通过改变钩码的数量来改变钩码的总质量，从而改变绳子对木块的拉力，探究二力大小的关系．(3)小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力是否能平衡．(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应该用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡．(5)因为左右两侧各跨过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，同样能完成实验． 变式 如图所示是探究“二力平衡的条件”实验，小车置于水平桌面，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码．F1是小车受到的向左的拉力，F2是小车受到的向右的拉力，F1与F2在同一水平直线上．下列说法不正确的是( D ) 变式图 A．因为摩擦可忽略，小车在水平方向上只受到F1、F2作用 B．增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响 C．F1、F2大小相等时，小车一定处于平衡状态 D．将小车水平扭转90°时，F1、F2仍在同一直线上 二力 ... ...