初中物理寒假班8-12讲

第八讲 力的平衡

知识要点:

1、平衡状态

（1）平衡状态定义：物体保持 状态或 状态，就叫做平衡状态。

（2）平衡力定义：物体在受到几个力作用时，如果保持 或 状

态。这几个力叫做 。 注意：物体不受外力或受平衡力 作用物体保持静止状态或匀速直 线运动状态

2、二力平衡的条件 （1）实验：

目的： ； 原理： ；

器材： ； ； 步骤：① ; ② ; ③ 。

（2）二力平衡的条件:同时作用 的两个力，如果大小 ，方向 ， 并且在 ，这两个力就彼此平衡。（即满足同体、等值、反向、共线的两个力是一对平衡力。）平衡力的合力为 。

3、比较：平衡力和相互作用力 平衡力 相互作用力 相同点 等值、方向、共线 不同点 同体 不同体 典型例题：

【例1】为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系，用钩码

（重1牛）、测力计、打点计时器和纸带等进行实验。试验中，先将钩码挂在已调好的测力计下，且处于静止状态，如图1（a）所示。接着，在钩码的下端固定纸带，并使纸带穿过打点计时器，然后分别三次拉动钩码竖直向上运动，每次拉动过程中，观察到一段时间内测力计示数是不变的，纸带上的点记录了这段时间内钩码的运动情况，三次实验如图1（b）、（c）、（d）所示。请仔细图1 观察图中的测力计示数和对应的纸带，归纳得出初步结论。

（1）由图1（a）与（b）与（c）可得 。

（2）由图1（a）与（d）或(b)与（d）或（c）与（d）可得 。 【变式1-1】下图中的A、B、C、D分别是用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次)的小球在四种不同运动状态下的照片，其中小球受到平衡力作用是：（ ）

图3 图2

【变式1-2】如图3所示，纸带穿过打点计时器（每隔一定时间在纸带上打下一个点）与一木块左端相连，木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面（纸面）向右运动时，就能在纸带上打出一系

列的点。图中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带，与其对应的测力计的示数分别为F1、F2，木块运动的速度分别为 v1、v2，那么（ ） A．F1＜F2，v1＜v2 B．F1=F2，v1＜v2 C．F1=F2，v1＞v2 D．F1＞F2，v1＞v2

【例2】如图4所示，无风时，站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实。对于 该静止的果实，下列说法正确的是 ( )

A.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用，这是一对平衡力

B.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用，这是一对相互作用力 图4 C.果实能够静止，是因为蚂蚁对它的支持力小于果实受到的重力 D.果实能够静止，是因为蚂蚁对它的支持力大于果实受到的重力 【变式2-1】如图5所示，一闹钟静止在水平桌面上，则（ ） A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力 B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力

C.闹钟受到的重力和闹钟受到的支持力是一对相互作用力

图5 D.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对相互作用力

【变式2-2】将文具盒放在水平桌面上，下列几对力中属于平衡力的是（ ） A.文具盒受的重力和桌子对文具盒的支持力 B.文具盒对桌的压力和桌子对文具盒的支持力 C.文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力 D.文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力

【例3】如图6是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景． 图7 甲 图6 乙

(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对细线分别跨过左右支架上的滑轮，在 线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小．

(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ．

(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图6甲所示情况下，小华下一步的操作是： ．

(4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图6乙所示的实验，同学们认为小华的实验优予小明的实验．其主要原因是 ．

A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的才料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转

【变式3-1】在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图7的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码．

⑴实验中选择小卡片的目的是 （填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力；探究两个力大小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数．

⑵为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作： （填“挤压”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡．

⑶小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发现两个力的大小还有较小的差距．你认为形成差距的原因是 （答出一条即可）．

4

【例4】一辆重为1.5×10N的”东风日产”某品牌小汽车,当它以60Km/h

图8 的速度在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为2000N,那么汽车受到的阻力

为 N，当它停在水平路面上时,它受到的支持力为 N.

【变式4-1】如图8所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连。当小盘内放有重力为0.5N的砝码时，木块未被拉动，这是木块受到的摩擦力大小为 N；当小盘内放有重为0.6N的砝码时，木块正好作匀速运动，当小盘内放上重为0.7N的砝码时，小潘拖动木块运动，当小盘落在地面上后，木块继续运动，此时木块所受到的摩擦力大小为 N。

中考对接： A 组

1、图9中，F1与F2是平衡力的是( )

A B C D

图9

2、一个物体放在水平桌面上，下列一对力中是平衡力的是（ ） A.物体受到的重力和物体对水平桌面的压力 B.物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力 C.物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力 D.桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力

3、用电线挂在天花板上的电灯，静止时受到的力是一对平衡力的是（ ） A.天花板对电线的拉力和电线对天花板的拉力 B.电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力

C.电线对电灯的拉力和电灯受到的重力 D.电灯对电线的拉力和电灯受到的重力

4、 如图10所示，用F=6 N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物体B所受摩擦力的大小及方向为（ ） A.6N，向左 B.4N，向右

图10

C.6N，向右 D.4N，向左

5、 如图11所示，用一水平推力F将物体m挤压在竖直墙壁上处于静止状态，则物体m受到（ ）

A.重力、水平推力及墙壁对它的支持力

B.重力、水平推力、墙壁对它的支持力及向上的摩擦力

C.重力及墙壁对它的摩擦力 D.水平推力及墙壁对它的支持力

6、 质量为0.4kg的电灯悬挂在电线上静止不动,电线对灯的拉力为__________,试作图12中电灯受力的示意图。

7、 在平直的公路上匀速行驶的汽车受到 对平衡力的作用。在图13中画出汽车受力的示意图.

13 图 11 图 12 图

8、 重50N的物体，静止在粗糙水平面上，如果用5N的水平力向右推它，但没有推动，则物

体所受摩擦力为 ，方向为 ；如果将水平向右的推力增大到10N，物体刚好沿推力方向做匀速直线运动，则物体的受摩擦力大小为 N，方向 。 9、 如图14是李明同学探究二力平衡条件的实验装置．实验中发现，甲图中小车向右运动；乙图中小车向右运动；丙图中把小车扭转一角度，松手后，小车将向原位置方向转动；丁图小车静止不动．请你分析：

(1)甲图小车不平衡的原因：_________. (2)乙图小车不平衡的原因： . (3)丙图小车不平衡的原因：_________. (4)由丁图得出的结论是：____________

图14

B 组

1、如图是运动员顶足球的情景，以下说法中正确的是( )

A.顶足球时，球对头没有作用力 B.足球在空中一直受到头的作用力

C.足球在空中继续运动是由于惯性 图15 D.头对足球的力和足球的重力是一对平衡力

2、如图16所示，升降机以1m/s的速度匀速上升时，升降机对人的支持力为500 N．下列说法正确的是( )

A.升降机静止时对人的支持力小于500 N

B.升降机以1.5 m /s速度匀速上升时对人的支持力大于500 N C.升降机以2m/s速度匀速下降时对人的支持力等于500N

图16

D.升降机以1 m /s速度匀速下降时对人的支持力小于500 N

3、一氢气球匀速上升时，受到空气的浮力F，重力G和空气阻力f，这些力的关系是 （ ） A.F＞G+f B.F=G+f C.F＞G-f D.F=G-f 4、如右图所示，用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动。这时，木箱受到的（ ） A.推力小于摩擦力 B.推力和摩擦力大小一定相等 C.推力一定小于重力 D.推力和摩擦力方向相同 5、关于平衡力，下列说法正确的是（ ） A.物体的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三要素完全相同，这两个力一定是平衡力 图17 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的作用下，一定保持匀速直线运动状态

6、如图18所示，当你手握饮料罐时，手和罐都在空中静止，且罐底所在平面是水平的。各对力属于平衡力的是（ ）

A.手对罐的压力与罐对手的压力 B.罐受到的重力与手对罐的压力 C.罐受到的重力与手对罐的摩擦力 D.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力 7、放在水平桌面上的茶杯，受到的平衡力是（ ）

图18 A.茶杯受到的重力和茶杯对地球的吸引力

B.茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力 C.茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力 D.茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力

8、 “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法，下面图19是小严同学利用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片（黑点表示物体的像），其中可能做匀速直线运动的是（ ）

图19

9、对于静止在水平桌面上的课本，下列说法中正确的是（ ） A.桌面对它的支持力与它所受的重力是平衡力 B.它对桌面的压力与桌面对它的支持力是平衡力 C.由于它是静止的，所以它没有惯性

D.由于它与桌面之间有力，所以它能保持静止

10、如图所示，放手后纸片不能保持静止，这样的操作是为了探究

图20 物体在平衡状态下所受的两个力（ ）

A.大小是否相等 B.方向是否相反

C.是否作用在同一物体上 D.是否作用在同一直线上 11、2012年5月19日在国际田联钻石联赛上海站男子110m 栏比赛中，我国选手刘翔以12 秒97的成绩卫冕冠军。下列描述正确的是（ ）

A.起跑时，刘翔用力向后蹬起跑器，起跑器反过来给他一个向前的作用力 B.刘翔在赛道上，速度越快，惯性越大

C.刘翔冲过终点，不能立即停下来，是由于他受到惯性力的作用

D.站在领奖台上，刘翔对领奖台的压力与领奖台对他的支持力是一对平衡力

12、重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动，它们运动的s-t图像分别如图21甲、乙所示，则在图像描述的运动过程中：（ ） A.它们都做匀速直线运动

B.a货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力 和反作用力

C.b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力 D.前6秒内，a货物运动的平均速度小于b货物运动

图21

的平均速度

13、如图22是投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是 （ ） A.实心球在空中上升 B.实心球从空中下

C.实心球在地上越滚越慢 D.实心球停在地面上 14、（2008 广西南宁）如图23所示，重为5N的球悬挂在天

图22

花板下静止。请画出该球所受力的示意图。

A

图23 图24 图25

15、如图24所示，小物块A在固定的斜面B上恰能匀速下滑，请在图中画出A下滑时受到斜面的摩擦力的示意图。

16、如图25所示，物体A正在光滑水平面上向右做匀速直线运动，请画出A所受各力的示意图。

17、在探究“二力平衡条件”的实验中：

（1）设计组装的实验装置如图26所示。老师指出实验桌面越光滑越好，其原因

是： 。

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