2024-2025學(xué)年八年級物理下冊8.2二力平衡導(dǎo)學(xué)案含解析新版新人教版

Page9第2節(jié)《二力平衡》【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。2.知道物體處于平衡狀態(tài)時所受的力叫平衡力，最簡潔的平衡狀況是二力平衡。3.理解二力平衡的條件。4.能利用平衡條件解決簡潔的平衡問題?！緦W(xué)習(xí)重點】：二力平衡的條件【學(xué)習(xí)難點】：二力平衡條件的應(yīng)用【自主預(yù)習(xí)】1．物體受到幾個力作用時，假如保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡或物體處于平衡狀態(tài)，二力平衡最是簡潔的平衡狀態(tài).2．物體在非平衡力作用下運動狀態(tài)將變更。(填“變更”或“不變”)。3．二力平衡條件：作用在一個_物體上的兩個力,假如大小相等、方向相反,并且作用在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡。4.放在桌子上靜止的花瓶，受到豎直向下的重力和桌面對它豎直向上的支持力，二力平衡。懸掛著的吊燈，受到豎直向下的重力和吊線對它豎直向上的拉力，二力平衡。在水平道路上做勻速直線運動的汽車，水平方向受到方向相反的牽引力和阻力，二力平衡；在豎直方向，汽車受到豎直向下的重力和路面對它豎直向上的支持力，二力平衡?！竞献魈骄俊刻骄恳唬浩胶鉅顟B(tài)復(fù)習(xí)：牛頓第肯定律告知我們，物體不受力時，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。但不受力的物體是不存在的，那么為什么下面這些物體受到力，還會保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)呢?靜止在水平桌面的花瓶、疊放在一起的石頭、勻速行駛的列車、勻速直線下降的跳傘運動員和著陸傘。探究歸納：以上物體受到幾個力的作用，假如這幾個力的作用效果相互抵消，相當(dāng)于物體不受力，我們稱這幾個力平衡，或者說物體受到平衡力作用，這時物體處于平衡狀態(tài)。物體處于平衡狀態(tài)時，可能保持靜止，也可能處于勻速直線運動狀態(tài)。1.平衡狀態(tài)：物體受到幾個力的作用時,保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)統(tǒng)稱為平衡狀態(tài)。2.平衡力：物體在受到幾個力的作用時，處于平衡狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡，二力平衡是最簡潔的平衡狀態(tài)。3.二力平衡：當(dāng)物體受兩個力作用時，假如保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，則這兩個力平衡，稱為二力平衡。探究二：二力平衡的條件提出問題：作用在一個物體上的兩個力相互平衡，這兩個力須要滿意什么條件？猜想假設(shè)：可以從力的大小、方向、作用點這三個要素來考慮。設(shè)計試驗：在光滑的桌面上放一小車，在兩邊小盤里加上鉤碼,通過定滑輪使小車在水平方向受到兩個相反力作用.變更作用在小車上的兩個力三要素之一（限制變量法）,看一看,在什么狀況下小車處于平衡狀態(tài)在什么狀況下小車不能平衡?試驗器材：木板、小車、砝碼、細(xì)線、定滑輪、彈簧測力計、等質(zhì)量小盤2個進(jìn)行試驗：（1）當(dāng)兩個盤子里裝著砝碼質(zhì)量相同時，玩具小車在水平方向上受到的兩個力大小相等（相等、不相等），方向相反（相同、相反），是（是、否）在同始終線上，小車靜止，處于平衡（平衡、不平衡）狀態(tài)。(2）若在右邊的盤子里再加一個砝碼，而左邊的盤子不增加砝碼，此時玩具小車不平衡（平衡、不平衡），受到的兩個力大小不相等（相等、不相等），方向相反（相同、相反），

是，玩具小車不能（能、不能）靜止。（4）若把左邊盤子的砝碼移到右邊使小車受到的力方向相同，松手后，玩具小車

不能（能、不能）靜止，此時玩具小車不平衡（平衡、不平衡），受到的兩個力大小相等

（相等、不相等），方向相同

（相同、相反），不是（是、不是）在同始終線上。（5）若垂直于小車受力方向移動小車，松手后，玩具小車不能

（能、不能）靜止，此時玩具小車不平衡（平衡、不平衡），受到的兩個力大小相等（相等、不相等），方向相同（相同、相反），不是（是、不是）在同始終線上。以上試驗結(jié)果表明：當(dāng)一個物體受到兩個力作用時，二力平衡的條件是：兩個力大小相等方向相反作用在同始終線上。歸納總結(jié)：二力平衡的條件：當(dāng)作用在同一物體上的兩個力大小相等、方向相反、并且作用在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。探究三：二力平衡的條件的應(yīng)用1.依據(jù)物體的受力狀況，推斷物體是否處于平衡狀態(tài)，或者說受力是否平衡；(1)推斷二力平衡的步驟：①確定探討對象；②分析受力狀況；③若同時滿意二力平衡的4個條件，則受力平衡；物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。(2)若受的是非平衡力，則物體運動狀態(tài)要變更。①合力方向與運動方向相同，則加速；②合力方向與運動方向相反，則減速；③合力方向與運動方向不在同始終線，則拐彎；④速度為零的物體不肯定處于平衡狀態(tài)。2.依據(jù)物體處于平衡狀態(tài)，則肯定受平衡力。請畫出圖中物體受力的示意圖，并分析物體受到的力中，哪一對力是二力平衡。(1)靜止在水平桌面上的茶壺。(2)在水平馬路上勻速行駛的太陽能汽車。(1)因為茶壺靜止在水平桌面上，處于平衡狀態(tài)，所以茶壺所受重力和支持力彼此平衡，大小相等、方向相反，且在同始終線上，都作用在茶壺上。(2)因為汽車在水平馬路上勻速行駛，所以汽車處于平衡狀態(tài)。汽車受到兩對平衡力的作用，水平方向上受到的牽引力和阻力是一對平衡力；豎直方向上收到的重力和支持力是一對平衡力。這兩對中的每一對力都是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，且都作用在汽車上，受力示意圖如上圖所示。2.物體處于平衡狀態(tài)，依據(jù)其中一個力的大小、方向，確定另一個力的大小和方向。①我們在用彈簧測力計測量物體所受的重力是，就曾利用二力平衡，這時物體所受的重力和彈簧測力計對物體的拉力相互平衡：大小相等、。②我們用用重錘線顯示重力的方向，也利用二力平衡，這時重錘所受的重力和繩子的拉力相互平衡：方向相反，并且在同始終線上。③質(zhì)量為0.4kg的電燈懸掛在電線上靜止不動，電線對燈的拉力是多大？解：電燈保持靜止?fàn)顟B(tài)，在豎直方向上，受到的重力和拉力是一對平衡力：因此F拉＝G＝mg＝0.4kg×9.8N/kg＝3.92N；拉力方向為豎直向上。探究四：平衡力與相互作用力的比較如圖甲所示：水平桌面上的一本書所受重力和桌面對書的支持力是一對平衡力。如圖乙所示：書對桌面的壓力和桌面對書的支持力是一對相互作用力.平衡力相互作用力相同點大小相等，方向相反，作用在同始終線上不同點受力物體作用在同一物體上作用在兩個不同物體上受力狀況受力物體是同一個，施力物體不是同一物體兩個物體互為施力者，互為受力者力的變更一個力變更(增大、減小或消逝)，另一個力不肯定變更，此時物體失去平衡同時產(chǎn)生，同時變更，同時消逝【精講點撥】1..運用二力平衡條件解題要畫出物體受力示意圖。畫圖時留意：①先畫重力然后看物體與那些物體接觸，就可能受到這些物體的作用力；②畫圖時還要考慮物體運動狀態(tài)。2．有時我們可以將兩個或更多物體看做一個整體來分析受力狀況，比如勻速下降的跳傘運動員和著陸傘可以看做一個整體，公交車和車上的人看做一個整體．3.推斷兩個力是不是一對平衡力，先推斷它們是否作用在同一物體上．【歸納整理】【當(dāng)堂練習(xí)】1.（2024鄂爾多斯）2024年5月27日，我國高程測量登山隊再次勝利登上珠穆朗瑪峰峰頂，并成峰頂測量任務(wù)。下列有關(guān)登山隊員的分析，正確的是（）A．登山時穿特質(zhì)鞋是通過增大壓力來增大摩擦力B．在峰頂測量時，隊員所受的重力與地面對他的支持力是一對相互作用力C．在峰頂測量時，地面對隊員的支持力與他對地面的壓力是一對相互作用力D．從峰頂返回營地感覺比登峰輕松，是由于隊員受到慣性的作用【答案】C【解析】A．登山時，登山隊員的重力是肯定的，壓力大小不變，穿特質(zhì)鞋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故A錯誤；B．在峰頂測量時，隊員所受的重力與地面對他的支持力是一個物體受到大小相等、方向相反、作用在同始終線上的兩個力作用，是一對平衡力，故B錯誤；C．在峰頂測量時，地面對隊員的支持力與他對地面的壓力是兩個物體之間的相互作用，是一對相互作用力，故C正確；D．慣性是物體的固有屬性，只能說物體具有慣性，不能說物體受到慣性的作用，從峰頂返回營地感覺比登峰輕松，是由于重力的作用，故D錯誤。故選C。2.（2024呼倫貝爾）如圖所示，一個木箱放在水平地面上，小明同學(xué)用25N的水平推力向右推木箱，但未推動?下列兩個力中是一對平衡力的是（）A．木箱對地面對下的壓力和地面對木箱向上的支持力B．地面對木箱向左的摩擦力和人對木箱向右的推力C．人對木箱向右的推力和地面對木箱向上的支持力D．木箱對地面對下的壓力和地面對木箱向左的摩擦力【答案】B【解析】A．木箱對地面對下的壓力和地面對木箱向上的支持力作用在不同物體上，不是一對平衡力，故A不符合題意；B．地面對木箱向左的摩擦力和人對木箱向右的推力符合平衡力條件，是一對平衡力，故B符合題意；C．人對木箱向右的推力和地面對木箱向上的支持力不在一條直線上，不是一對平衡力，故C不符合題意；D．木箱對地面對下的壓力和地面對木箱向左的摩擦力不在一條直線上，不是一對平衡力，故D不符合題意。故選B。3.（2024安徽）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧（即重力不計），上端掛在鐵架臺的水平橫桿上，下端掛一重為G的小球并保持靜止。圖中分別出了該狀態(tài)下小球和彈簧的受力示意圖。下列推斷正確的是（）A．G與F3是一對平衡力B．G與F3是一對相互作用力C．F1與F2是一對平衡力D．F1與F2是一對相互作用力【答案】D【解析】重為G小球懸掛在鐵架臺的水平橫桿上，由圖可知F

1是彈簧對小球的拉力，F(xiàn)2是小球?qū)椈傻睦?，F(xiàn)3是鐵架臺的水平橫桿對彈簧的拉力；依據(jù)平衡條件可知，重力G與F1是一對平衡力，F(xiàn)2和F3是一對平衡力，F(xiàn)

1與F2是一對相互作用力，G與F3是既不是平衡力也不是相互作用力。故ABC錯誤，D正確。故選D。4.（2024武漢）如圖所示，將一把鐵鎖用繩子懸掛起來，把它拉到自己的鼻子旁邊，松手后鐵鎖來回?fù)u擺。下列說法正確的是（）A．搖擺過程中，繩子對鐵鎖的拉力和鐵鎖對繩子的拉力是一對平衡力B．搖擺過程中，鐵鎖的運動狀態(tài)肯定發(fā)生變更C．搖擺過程中，繩子肯定發(fā)生塑性形變D若繩子突然斷開，鐵鎖將做勻速直線運動【答案】B【解析】A．搖擺過程中，繩子對鐵鎖的拉力和鐵鎖對繩子的拉力是相互作用力，故A錯誤；B．搖擺過程中，鐵鎖的運動速度和運動方向在發(fā)生變更，即運動狀態(tài)在發(fā)生變更，故B正確；C．搖擺過程中，繩子發(fā)生彈性形變，故C錯誤；D．若繩子突然斷開，鐵鎖由于重力作用，不處于平衡狀態(tài)，故不做勻速直線運動，故D錯誤。故選B。5.（2024連云港）排球是我市中考體育測試項目之一，同學(xué)們在排球考試時，下列分析正確的是（）A．排球上升到最高點時受平衡力的作用B．排球下降時速度增大，說明力是維持物體運動的緣由C．假如正在上升的排球所受的力全部消逝，它將做勻速直線運動D．排球離開手后還能接著向上運動是由于受到慣性的作用【答案】C【解析】A．排球上升到最高點時，只受重力作用，因此受力不平衡，故A錯誤；B．排球下降時速度增大，由于重力大于阻力，說明力是變更物體運動狀態(tài)的緣由，故B錯誤；C．正在上升的排球所受的力全部消逝，由牛頓第肯定律可知，排球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動，故C正確；D．排球離開手后還能接著向上運動是由于排球具有慣性，故D錯誤。故選C。6.（2024南京）如圖所示，小伙伴們在玩滑板車，腳蹬地后，人和車一起沿水平路面對前運動。下列說法正確的是（）A．人對車的壓力和車對人的支持力是一對平衡力B．蹬地時，地面對腳的支持力是由于地面形變產(chǎn)生的C．停止蹬地后，車最終會停下來，說明運動須要力來維持D．車在滑行過程中所受的力突然全部消逝，車將馬上停下來【答案】B【解析】A．人對車的壓力和車對人的支持力作用在不同物體上，不是平衡力，故A錯誤；B．蹬地時，腳對地面有壓力的作用，地面發(fā)生了形變，地面對腳的支持力是由于地面形變產(chǎn)生的，故B正確；C．停止蹬地后，車最終會停下來，車的運動狀態(tài)發(fā)生變更，說明力是變更物體運動狀態(tài)的緣由，故C錯誤；D．車在滑行過程中所受的力突然全部消逝，由牛頓第肯定律可知，車將做勻速直線運動，故D錯誤。故選B。7.（2024雅安）下列運動項目沙及的物理學(xué)問描述正確的是（）A.三級跳遠(yuǎn)——快速助跑是為了利用慣性B.引體向上——人對單杠的拉力與單杠對人的拉力是一對平衡力C.做俯臥撐——被手臂支撐的身體，相當(dāng)于以腳尖為支點的費勁杠桿D.百米賽跑——裁判員通過相同時間比較路程的方法推斷運動員的快慢【答案】A【解析】A．跳遠(yuǎn)運動員在起跳前要助跑是為了利用慣性，使起跳時的速度更大些，從而跳得更遠(yuǎn)，故A正確；B．引體向上??人對單杠的拉力與單杠對人的拉力作用在不同的物體上，是相互作用力，不是一對平衡力，故B錯誤；C．做俯臥撐時，以腳為支點，阻力作用在人的重心，動力作用在人的肩膀處，動力臂大于阻力臂，所以人體相當(dāng)于一個省力杠桿，故C錯誤；D．百米賽跑??裁判員是在路程相同的狀況下，比較時間推斷運動快慢，誰用時間少，誰跑得快，故D錯誤。故選A。8.（2024恩施）彈簧測力計在運用前要留意視察指針是否在______，來回拉動掛鉤無異樣后，將石塊掛在測力計下，靜止時如圖所示。掛鉤對彈簧的拉力大小是______N。依據(jù)力的作用是相互的和______的學(xué)問，可得知石塊所受重力大小?！敬鸢浮?1).零刻度線上(2).3.6；(3).二力平衡【解析】[1]運用彈簧測力計之前，應(yīng)當(dāng)搞清晰量程、分度值，并留意視察指針是否在零刻度線上。[2]如圖所示彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)即掛鉤對彈簧的拉力大小是3.6N。[3]掛鉤對彈簧的拉力與彈簧對掛鉤的拉力是一對相互作用力；掛鉤對對石塊的拉力與石塊對掛鉤的拉力又是一對相互作用力；而石塊的重力與掛鉤對對石塊的拉力是一對平衡力。所以可以依據(jù)力的作用是相互的和二力平衡