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2019-2020年高一物理 力的平衡教學(xué)案1 新人教版 把握要點(diǎn) 二力平衡 （1）平衡狀態(tài)：物體受到兩個(gè)力（或多個(gè)力）作用時(shí)，如果能保持__________或__________，我們說物體處于平衡狀態(tài)。 （2）平衡力：使物體處于__________的兩個(gè)力（或多個(gè)力）為平衡力。 （3）條件：當(dāng)一個(gè)物體受到兩個(gè)力作用時(shí)，二力平衡的條件是：二力大小__________、方向__________、作用在同一條直線上。 （4）一個(gè)物體受力平衡的條件是物體所受外力的合力為__________。 （5）應(yīng)用：根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以分析出作用在物體上的力的大小和方向；根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 答案：（1）靜止?fàn)顟B(tài) 勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) （2）平衡狀態(tài)（3）相等 相反 （4）零 學(xué)前導(dǎo)航 學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)前要先回顧牛頓第一定律的內(nèi)容，知道物體在不受力時(shí)會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這是一種理想情況，而生活中的物體卻不可避免地要受到這樣那樣的力，不能夠保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從這個(gè)切入點(diǎn)引入，然后分析一些事例，進(jìn)行探究，步步深入，從矛盾中發(fā)現(xiàn)問題、得出結(jié)論。本節(jié)主要包括兩部分：力的平衡、二力平衡的條件。重點(diǎn)是二力平衡的條件，了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。本節(jié)的難點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)探究二力平衡條件并認(rèn)識(shí)到平衡力與相互作用力的區(qū)別。本節(jié)內(nèi)容希望大家在對(duì)二力平衡的認(rèn)識(shí)中感受處于平衡力作用下物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)二力平衡的條件，在實(shí)驗(yàn)探究過程中培養(yǎng)大家的分析、表述能力。 難點(diǎn)突破 1.什么是二力平衡？ 剖析：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。牛頓第一定律告訴我們，物體在不受力的時(shí)候，要保持平衡狀態(tài)。但牛頓第一定律描述的是一種理想情況，實(shí)際生活中物體受到力的作用時(shí)，也能保持平衡狀態(tài)。例如：教室內(nèi)的吊燈受到重力和拉力的作用保持靜止。勻速下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員在重力和空氣阻力的作用下處于平衡狀態(tài)。物體受到力的作用時(shí)，這幾個(gè)力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的作用效果相互抵消，就相當(dāng)于不受力。 使物體處于平衡狀態(tài)的兩個(gè)力（或多個(gè)力）為平衡力。比如：起重機(jī)勻速吊起的重物所受到的重力和起重機(jī)對(duì)重物的拉力就是一對(duì)平衡力?，F(xiàn)實(shí)生活中做勻速直線運(yùn)動(dòng)或處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體都是受到平衡力的作用。 如果物體只受兩個(gè)力而處于平衡狀態(tài)的情況叫做二力平衡。例如：靜止在桌面上的蘋果受到一個(gè)豎直向下的重力和桌面對(duì)它豎直向上的支持力；勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員受到一個(gè)豎直向下的重力和一個(gè)豎直向上的空氣阻力，這樣蘋果和跳傘運(yùn)動(dòng)員在力的作用下，都處于二力平衡狀態(tài)，作用在蘋果上的重力、支持力，作用在跳傘運(yùn)動(dòng)員上的重力和空氣阻力都叫二力平衡。 2.力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是什么？ 剖析：力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析： （1）物體不受力時(shí)，應(yīng)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止?fàn)顟B(tài)。 （2）物體受平衡力時(shí)，應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止的物體受平衡力時(shí)，仍然保持靜止；運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力時(shí)，仍然保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 （3）物體受力不平衡時(shí)，等效于物體只受一個(gè)力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變。 ①靜止的物體受力不平衡時(shí)，將由靜止開始運(yùn)動(dòng)； ②運(yùn)動(dòng)的物體受非平衡力時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)速度的大小或方向?qū)l(fā)生改變。 如果這個(gè)力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的速度增大，并且做直線運(yùn)動(dòng)；如果這個(gè)力的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，物體的速度減小，仍做直線運(yùn)動(dòng)；如果這個(gè)力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上，物體的運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒏淖?，做曲線運(yùn)動(dòng)。例如，火車在平直的軌道上行駛。在豎直方向上重力和支持力平衡，如果牽引力大于阻力，火車將加速；如果牽引力小于阻力，火車將減速；牽引力和阻力相等時(shí)，水平方向二力平衡，火車勻速直線前進(jìn)。向斜上方拋出去的鉛球，在重力的作用下，速度的大小和方向都在不斷變化。 3.平衡力與相互作用力有哪些異同點(diǎn)？ 剖析：一對(duì)平衡力與相互作用力的共同點(diǎn)是：大小相等、方向相反，作用在同一條直線上。 不同點(diǎn)：（1）相互平衡的兩個(gè)力作用在同一個(gè)物體上；而相互作用力是分別作用在兩個(gè)不同物體上，并具有同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、性質(zhì)相同的特點(diǎn)。（2）性質(zhì)不同的力，不可能是相互作用力。比如：水平桌面上放的書受到的重力和書受到的支持力，兩力的性質(zhì)不同，必定不是作用力反作用力，而它們正好是一對(duì)平衡力。（3）兩個(gè)力互為施力物體和受力物體，而且性質(zhì)相同，則該兩個(gè)力一定是相互作用力。比如：水平地面上的物體對(duì)地面的壓力和物體受到的支持力，其中壓力和施力物體恰為支持力的受力物體，壓力的受力物體為支持力的施力物體，而且都是彈力，因此這兩個(gè)力是相互作用力。 例題精講 例1 下列說法正確的是（ ） A.靜止的物體，如果受到推力作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變 B.兩個(gè)力大小相等、方向相反且作用在同一條直線上，這兩個(gè)力可能是平衡力 C.如果作用在物體上的兩個(gè)力的三要素都相同，兩個(gè)力可能是平衡力 D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，只受一對(duì)平衡力作用，如果突然失去其中一個(gè)力，則該物體可能不再做直線運(yùn)動(dòng) 解題思路：本題需逐一判斷選項(xiàng)的正確與否，即排除法。A選項(xiàng)中只考慮物體受力則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，沒考慮到物體若受到的推力與摩擦力平衡時(shí)，物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。因此A不正確。B選項(xiàng)中符合平衡力的特點(diǎn)：大小相等，方向相反，作用在同一直線上，但因無法確定是否作用在同一物體上，而無法斷定一定是平衡力。因此B項(xiàng)說“可能”是正確的。C選項(xiàng)所說兩個(gè)力的三要素均相同，當(dāng)然包括方向相同這一點(diǎn)，這與平衡力的特點(diǎn)是不相符的。因此C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)中所涉及到的失去的那個(gè)力的方向如果與物體運(yùn)動(dòng)方向相同或者相反，則做直線運(yùn)動(dòng)，否則物體運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生改變。因此D項(xiàng)正確。 答案：BD 解題關(guān)鍵：在解此類題時(shí)要特別注意區(qū)別“一定”“可能”這兩個(gè)關(guān)鍵詞，不能正確把握命題與結(jié)論間的關(guān)系而得出錯(cuò)誤的結(jié)論。解決這類問題的方法：一是要從準(zhǔn)確理解所涉及的物理概念或規(guī)律入手，另一點(diǎn)就是對(duì)于“肯定性”的命題，能找出反面例子，就可以判斷這個(gè)命題是錯(cuò)誤的。對(duì)于“不確定”性命題能找出正面例子，就可以確定這個(gè)命題是正確的。 提高訓(xùn)練 物體在水平拉力作用下沿水平桌面勻速向右運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（ ） A.物體所受的拉力和重力是一對(duì)平衡力 B.物體所受的重力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力 C.桌面對(duì)物體的支持力和物體對(duì)桌面的壓力是一對(duì)平衡力 D.桌面對(duì)物體的支持力和物體受到的摩擦力是一對(duì)平衡力 解題思路：嚴(yán)格按照平衡力的特點(diǎn)：等大、反向、共線、同體的要點(diǎn)進(jìn)行分析。A、D中所提兩力的方向不在同一條直線上，C中兩力受力物體不同，是相互作用力。因此B正確。 答案：B 例2 某同學(xué)在超市購(gòu)物用10 N的水平力推著購(gòu)物小車在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小車所受的阻力為___________N。突然他發(fā)現(xiàn)前面有位老人，于是用15 N的水平力向后拉小車，使小車減速，在小車減速過程中，小車所受合力為___________N。 解題思路：因?yàn)樾≤囂幱趧蛩僦本€運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以水平方向所受兩力為平衡力，即摩擦力與推力大小相等，因此摩擦力大小為10 N。因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力大小只與接觸面粗糙程度和正壓力有關(guān)，所以減速時(shí)摩擦力大小不變，并且方向與15 N的向后的拉力方向相同。因此兩個(gè)力的合力大小為25 N。 答案：10 25 解題陷阱：此類題的難點(diǎn)是不少同學(xué)找不到題目中的隱含條件——小車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即受平衡力作用。其次，找不出小車減速過程中摩擦力的大小不變，錯(cuò)誤分析拉力和摩擦力方向關(guān)系從而得出不正確的結(jié)論。 提高訓(xùn)練 (xx四川攀枝花)如圖6-3-1所示，一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的圓環(huán)沿豎直放在地面上的直桿勻速下滑，則圓環(huán)受到的摩擦力為___________，地面對(duì)直桿的支持力（已知直桿重20 N）為___________。（g取10 N/kg） 圖6-3-1 解題思路：首先確定研究對(duì)象為圓環(huán)，因勻速下滑，所以豎直方向上的重力和摩擦力為平衡力，即F=mg=5 N。然后再以圓環(huán)和直桿組成的整體為研究對(duì)象，因?yàn)樗鼈兌继幱谄胶鉅顟B(tài)，所以整體所受重力和地面的支持力為平衡力，即支持力F′=5 N+20 N=25 N。 答案：5 N 25 N 例3 (xx上海)如圖6-3-2所示，重為G的物體P掛在測(cè)力計(jì)下，其下端的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器?，F(xiàn)分別兩次拉動(dòng)物體P豎直向上運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶分別如圖6-3-3（a）、（b）所示，其對(duì)應(yīng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為Fa、Fb。則Fa和Fb的大小關(guān)系是（ ） 圖6-3-2 圖6-3-3 A.FaFb D.以上三種情況都有可能 解題思路：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)。在通過紙帶上的每相鄰兩點(diǎn)間的距離所用的時(shí)間就是0.02 s。由圖中所示的兩條紙帶可以看到：點(diǎn)與點(diǎn)的間隔基本上相等，也就意味著兩次物體P的運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)。因此物體P受到的重力和測(cè)力計(jì)的拉力相等，所以兩次拉動(dòng)物體時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)都等于重物P所受重力的大小。 答案：B 解題關(guān)鍵：這類問題關(guān)鍵是從紙帶上點(diǎn)的分布情況確定物體P的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定物體P的受力情況，即物體P所受重力和測(cè)力計(jì)拉力為一對(duì)平衡力，從而確定測(cè)力計(jì)的讀數(shù)即為物體P受到的重力。 提高訓(xùn)練 有一彈簧測(cè)力計(jì)放在水平桌面上，兩位同學(xué)各拉測(cè)力計(jì)的一端，使測(cè)力計(jì)在桌面上靜止，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5 N，忽略該測(cè)力計(jì)與桌面間的摩擦，則兩位同學(xué)所用的力（ ） A.均為5 N B.均為10 N C.均為2.5 N D.分別為5 N和10 N 解題思路：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小時(shí)，一般將測(cè)力計(jì)一端固定，另一端掛物體或施力，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)表示出物重或拉力大小。測(cè)力計(jì)靜止，說明兩端受到的拉力大小相等。故選項(xiàng)A正確。 答案：A 例4 (xx浙江湖州，7)放在水平桌面上靜止不動(dòng)的茶杯，受到彼此平衡的兩個(gè)力是（ ） A.茶杯受到的重力和桌面對(duì)茶杯的支持力 B.茶杯受到的重力和茶杯對(duì)桌面的壓力 C.桌面對(duì)茶杯的支持力和茶杯對(duì)桌面的壓力 D.桌子受到的重力和茶杯對(duì)桌面的壓力 解題思路：靜止在桌面上的茶杯，受到重力和支持力。由于物體是靜止的（處于平衡狀態(tài)），受到的力為平衡力，故選項(xiàng)A正確。選項(xiàng)B中茶杯受到的重力和茶杯對(duì)桌面的壓力既不是平衡力也不是相互作用力，只是它們?cè)跀?shù)值上相等。選項(xiàng)C中桌面對(duì)茶杯的支持力和茶杯對(duì)桌面的壓力是相互作用力。選項(xiàng)D中桌子受到的重力和茶杯對(duì)桌面的壓力，受力物體是桌子而不是茶杯，不合題意。此外，雖然都是作用在桌子上，但方向相同，不符合二力平衡的條件，它們既不是平衡力，也不是相互作用力。選項(xiàng)B、C、D都是錯(cuò)誤的。本題是對(duì)新課程“知道二力平衡”目標(biāo)的落實(shí)，考查學(xué)生的正確區(qū)分二力平衡和相互作用力的能力。 答案：A 解題關(guān)鍵：解答此類題時(shí)要注意平衡力和相互作用力的區(qū)別。判斷兩個(gè)力是不是平衡力，一般方法是：先判斷題中給出的兩個(gè)力是否都作用在同一物體上，如果是作用在同一物體上，然后再根據(jù)二力平衡的條件或根據(jù)物體所處的狀態(tài)判斷這兩個(gè)力是否平衡。學(xué)習(xí)時(shí)要重視對(duì)平衡力的正確理解，聯(lián)系生活中有關(guān)二力平衡的實(shí)例，嘗試用所學(xué)的知識(shí)解釋現(xiàn)象。 提高訓(xùn)練 小強(qiáng)同學(xué)在鍛煉身體時(shí)，沿豎直桿下滑，若他滑下的過程中某一段可看作勻速運(yùn)動(dòng)，則在這段過程中（ ） A.桿對(duì)他的摩擦力和他的重力是一對(duì)平衡力 B.他對(duì)桿的壓力和他的重力是一對(duì)平衡力 C.桿對(duì)他的摩擦力和他的重力的合力方向豎直向下 D.桿對(duì)他的摩擦力和他的重力的合力方向豎直向上 解題思路：以小強(qiáng)為研究對(duì)象，他下滑過程中豎直方向受兩個(gè)力作用：重力和摩擦力。因?yàn)閯蛩傧禄^程中二力平衡，即重力與摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，因此，合力為零。 答案：A 課外討論 問題1 形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心在它們的幾何中心上，比如質(zhì)量分布均勻的球體、圓柱體、長(zhǎng)方體等形狀的物體的重心就在它們的幾何中心上。那如何確定形狀不規(guī)則且質(zhì)量分布不均勻的薄板狀物體的重心位置呢？ 對(duì)于形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心，比較容易找出在物體的幾何中心上，但形狀不規(guī)則、質(zhì)量分布不均勻的物體的重心如何確定呢？能否利用二力平衡的知識(shí)來解決這個(gè)問題呢？在知識(shí)的思維聯(lián)系上跨度較大，可以通過動(dòng)手去進(jìn)行探究，然后回味探究的過程，領(lǐng)會(huì)二力平衡的有關(guān)知識(shí)，關(guān)于重心位置的確定就較明顯了。思考：實(shí)驗(yàn)中為什么沿懸線所畫的兩條直線的交點(diǎn)O點(diǎn)就是薄硬紙板的重心位置？此處無須理論證明，用感性知識(shí)說服理性知識(shí)，以后隨著知識(shí)的增長(zhǎng)，可以去尋求更多的方法。 探究：我們可以利用二力平衡知識(shí)，來確定形狀不規(guī)則且質(zhì)量分布不均勻的薄板狀物體的重心位置。具體做法是： （1）取一塊形狀不規(guī)則的薄硬紙板，找一點(diǎn)用細(xì)線把它懸掛起來，保持紙板靜止，并在紙板上沿懸線方向畫一條直線； （2）再在紙板上這條直線以外的位置再找一點(diǎn)用細(xì)線把它懸掛起來，并沿細(xì)線方向再畫一條直線； 結(jié)論：兩條直線的交點(diǎn)即為薄硬紙板的重心位置。 問題2 若某一物體在同一直線上受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，如何求它的合力呢？ 同一直線上兩個(gè)力的合力的大小可以按照兩個(gè)分力的大小相加或相減求出，如果是兩個(gè)以上的力呢？三個(gè)力（或三個(gè)以上的力）在同一直線上時(shí)，如何探究其合力的大小和方向？可以通過實(shí)驗(yàn)的方法來探究或用理論的方法來推導(dǎo)。 探究：實(shí)驗(yàn)探究的方法類似于課本中探究同一直線上二力的合成，可以設(shè)置三個(gè)力（或三個(gè)以上的力）拉橡皮筋，然后進(jìn)行比較，具體做法不再詳細(xì)介紹。下面介紹兩種用理論的方法來求同一直線上三個(gè)力（或三個(gè)以上的力）的合力。 方法一：可以先把F1和F2這兩個(gè)力根據(jù)同一直線上二力合成的結(jié)論求出它們的合力，然后再用這個(gè)合力與F3求出合力，依次類推，直到求出最后的合力為止。 方法二：可以規(guī)定一個(gè)正方向，與正方向相同的力取正值，與正方向相反的力取負(fù)值，這樣多個(gè)在同一直線上的力的合力，就可以應(yīng)用數(shù)學(xué)加減直接求出，如圖6-3-4所示。如規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，則合力為：F合=F1+F2-F3。如果所得結(jié)果為正值，則合力的方向與規(guī)定向右的方向相同，如果所得結(jié)果為負(fù)值，則合力的方向與規(guī)定向右的方向相反。 圖6-3-4 自我訓(xùn)練 達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1.跳傘運(yùn)動(dòng)員在勻速下降過程中（ ） A.沒有受到外力作用 B.只受重力作用下降 C.跳傘運(yùn)動(dòng)員只受空氣阻力作用 D.跳傘運(yùn)動(dòng)員受到相互平衡的力作用 解題思路：因?yàn)樵诘厍蛏系奈矬w都受重力作用，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員勻速下降，所以受力平衡，即空氣阻力與重力大小相等。因此B、C錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 答案：D 2.關(guān)于平衡力，下列說法中正確的是（ ） A.物體在平衡力的作用下一定保持靜止?fàn)顟B(tài) B.作用在物體上的兩個(gè)力三要素完全相同，這兩個(gè)力一定是平衡力 C.物體受到重力和拉力的作用，這兩個(gè)力方向相反，它們一定是平衡力 D.運(yùn)動(dòng)物體在平衡力的作用下一定保持勻速直線運(yùn)動(dòng) 解題思路：物體在平衡力作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以A不正確。物體如果有初始速度，則物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即D項(xiàng)正確。根據(jù)平衡的兩個(gè)力方向相反，所以三要素相同的力不可能是平衡力；物體所受重力方向豎直向下，拉力的方向豎直向上，只滿足平衡力特點(diǎn)中的“同體”“反向”和“共線”的特點(diǎn)，不知道是否“等大”，因此重力和拉力不一定是平衡力。 答案：D 3.(xx河北，9)光滑水平面上的物體，在水平方向只受一對(duì)平衡力的作用，則該物體（ ） A.可能在水平面上向任意方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.只能以一定的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.只能沿一個(gè)力的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.不是靜止，就是沿力的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 解題思路：本題是對(duì)新課程“理解牛頓第一定律，理解物體的慣性”目標(biāo)的落實(shí)，考察物體不受力時(shí)如何運(yùn)動(dòng)的情況。從力產(chǎn)生的效果來看，物體受平衡力跟物體不受力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)是等效的，光滑水平面上的物體，不受力或受平衡力時(shí)，物體要么處于靜止?fàn)顟B(tài)，要么在水平面上向任意方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 答案：A 4.汽車在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于汽車的受力情況，下面的說法中錯(cuò)誤的是（ ） A.汽車受平衡力作用 B.汽車受到的牽引力與阻力大小相等 C.汽車受到的合力為零 D.汽車受到的各個(gè)力大小都相等 解題思路：以汽車為研究對(duì)象，水平方向受牽引力和阻力，豎直方向受重力和支持力。因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以兩個(gè)方向均受力平衡，因此A、B、C選項(xiàng)正確。而水平方向上的牽引力、阻力與豎直方向上的重力、支持力數(shù)值關(guān)系不能確定，因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 5.(xx哈爾濱)如圖6-3-5所示，放在水平木板上的木塊在水平拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分析此時(shí)木塊水平方向上受到的一對(duì)平衡力是（ ） 圖6-3-5 A.彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力和木板受到的摩擦力 B.彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力和木塊對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 C.木塊受到的摩擦力和木塊對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 D.木塊受到的摩擦力和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力 解題思路：以木塊為研究對(duì)象，經(jīng)分析可知木塊豎直方向受重力、支持力作用，水平方向受拉力和摩擦力作用。A、B、C中所涉及的兩個(gè)力是作用在不同物體上的，不可能是平衡力。D選項(xiàng)中兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一物體（木塊）上，因此是一對(duì)平衡力。 答案：D 6.(xx山西臨汾，6)猴子能夠輕松地倒掛在樹枝上，當(dāng)其倒掛在樹枝上靜止時(shí)，下列說法正確的是（ ） A.樹枝對(duì)猴子的作用力和猴子所受的重力是一對(duì)平衡力 B.猴子對(duì)樹枝的作用力和猴子所受的重力是一對(duì)平衡力 C.猴子對(duì)樹枝的作用力和樹枝對(duì)猴子的作用力是一對(duì)平衡力 D.猴子很輕，其重力不需要平衡就能靜止在空中 解題思路：物體處于平衡狀態(tài)的條件是受到的所有力的合力為零。此時(shí)，猴子能夠輕松地倒掛在樹枝上，當(dāng)其倒掛在樹枝上靜止時(shí)，樹枝對(duì)猴子的作用力和猴子所受的重力是一對(duì)平衡力。本題是對(duì)新課程“知道二力平衡條件，了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化原因”目標(biāo)的落實(shí)，考查聯(lián)系實(shí)際分析問題的能力。 答案：A 7.(xx浙江杭州，13)如圖6-3-6所示，彈簧秤及細(xì)繩重力不計(jì)，砝碼G重100 N，靜止時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為（ ） 圖6-3-6 A.200 N B.100 N C.0 D.條件不足，無法確定 解題思路：本題考查的是力的概念。力是物體對(duì)物體的作用，物體間力的作用是相互的。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)只是顯示力的大小，砝碼G重100 N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)仍為100 N。本題是對(duì)新課程“會(huì)正確使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小”目標(biāo)的落實(shí)，考查學(xué)生會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小，明確物體間力的作用是相互的。 答案：B 8.(xx湖北十堰)小明是一位象棋愛好者，每周必看體育頻道的棋類節(jié)目。他觀察到電視上棋手進(jìn)行大盤講解時(shí)，那一個(gè)個(gè)碩大的棋子可以在豎直的棋盤上來回移動(dòng)，而且不會(huì)掉下來。原來棋盤和棋子都是用磁性材料做成的，棋子不會(huì)掉下來的原因是（ ） A.大氣壓作用的結(jié)果 B.棋子受到的摩擦力小于它的重力 C.棋子受到的摩擦力大于它的重力 D.棋子受到的摩擦力等于它的重力 解題思路：本題要注意棋子是處于靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)力的平衡條件可知，豎直方向上，棋子受的重力和摩擦力大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力。 答案：D 9.吊車以1 m/s的速度將1104 N的重物勻速向上提起，這時(shí)鋼索對(duì)重物的拉力大小是___________N；若吊車改為以2 m/s的速度使該重物勻速下降，則鋼索對(duì)重物的拉力大小是___________N，方向是___________。 解題思路：重物在鋼索的拉力作用下勻速上升或下降過程中，所受重力和拉力平衡。因此拉力大小與重物所受重力相等，即大小為1104 N，方向與重力方向相反，即豎直向上。 答案：1104 1104 豎直向上 10.某同學(xué)用力沿水平方向推一個(gè)重為500 N的木箱，使它在水平地面上勻速前進(jìn)，如果木箱受到的摩擦力是200 N，那么人的推力是___________N，木箱受到的合力是___________N。 解題思路：以木箱為研究對(duì)象，木箱在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受推力和摩擦力為平衡力。因?yàn)槟Σ亮κ?00 N，所以推力也是200 N。摩擦力與推力方向相反，故它們的合力為0。 答案：200 0 綜合訓(xùn)練 11.(xx江蘇南通)如圖6-3-7甲所示，完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上，在12 N的水平拉力F1作用下，A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木塊B所受的摩擦力為___________N；若將A、B緊靠在一起并排放在水平桌面上，用水平力F2推A使它們一起勻速運(yùn)動(dòng)（如圖6-3-7乙所示），則推力F2=___________N。 圖6-3-7 解題思路：做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體B，受到重力、支持力，水平方向不可能受摩擦力作用，否則B不可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。A、B整體受到的水平拉力F1和摩擦力為平衡力，水平方向合力為零。改變A、B排列方式，A、B兩物體對(duì)地面的正壓力沒變，大小仍等于A、B的總重力；又因?yàn)锳、B完全相同，即它們與接觸面的粗糙程度沒有改變，所以摩擦力不變。因此受力情況與疊放時(shí)完全一樣，故兩次推力大小相等。 答案：0 12 12.(xx福建福州)如圖6-3-8所示，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)吊著一磁體，沿水平方向從水平放置的條形磁鐵的A端移到B端的過程中，能表示測(cè)力計(jì)示數(shù)與水平位置關(guān)系的是圖6-3-9中的（ ） 圖6-3-8 圖6-3-9 解題思路：磁體從A端移動(dòng)到B端的過程中，磁體豎直方向上受重力G、拉力F1和磁場(chǎng)力F2作用處于平衡狀態(tài)。磁體從A端移到中點(diǎn)過程中，所受磁場(chǎng)力——斥力逐漸減小，而重力不變，根據(jù)平衡知識(shí)可知G=F1+F2，所以拉力逐漸增大，測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸增大。磁體從中點(diǎn)移到B端的過程中，所受磁場(chǎng)力——吸引力逐漸增大，而重力不變，根據(jù)平衡知識(shí)可知G+ F2=F1，所以拉力仍逐漸增大，測(cè)力計(jì)示數(shù)繼續(xù)增大。 答案：D 13.(xx江蘇無錫)體育課上，小明勻速爬桿，小剛勻速爬繩。有關(guān)他們受到的摩擦力，下面的說法中正確的是（ ） A.因?yàn)榕罈U時(shí)手握桿的壓力大，所以小明受到的摩擦力一定大 B.因?yàn)槔K子粗糙，所以小剛受到的摩擦力一定大 C.小明和小剛受到的摩擦力一定相等 D.若小明的體重大，則他受到的摩擦力一定大 解題思路：本題主要考查兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：一是物體受力平衡時(shí)物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。另一點(diǎn)是區(qū)分本題中的摩擦力并非滑動(dòng)摩擦力，因此不能由滑動(dòng)摩擦力的決定因素來判斷小明、小剛各自所受摩擦力的大小關(guān)系。由于小明和小剛都是勻速爬桿和繩的，因此兩個(gè)人各自所受重力與他們各自所受摩擦力大小相等，是平衡力。因此，如果小明的體重大，則他受到的摩擦力一定大。 答案：D 14.通過學(xué)習(xí)，我們了解了當(dāng)物體受力平衡時(shí)，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。你們想過沒有，如果一個(gè)物體受力不平衡，物體又會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)呢？睜開我們善于觀察的眼睛，在我們身邊找一找，都有哪些物體受力不平衡？它們又在做什么樣的運(yùn)動(dòng)呢？ 解題思路：物體不受力或受平衡力作用時(shí)，總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體受非平衡力作用時(shí)，由于力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系不同，運(yùn)動(dòng)情況也就不同。可分為：非平衡力的合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同、相反和不在一條直線上三種情況進(jìn)行探究。 步驟一：如左下圖所示，木塊A放在光滑水平桌面上，在盤中放上一個(gè)砝碼，木塊將由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，速度越來越大； 步驟二：如右上圖所示，小球從斜面某一高度處滾到紙板鋪墊的水平軌道上，從底端開始，小球的速度越來越??； 步驟三：如右圖所示，拋出的小球，受重力作用，在空中做曲線運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小不斷改變。 答案：這些事例表明，物體在受非平衡力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的，有的由靜變動(dòng)，有的由動(dòng)變靜，有的由快變慢，有的由慢變快，還有的改變運(yùn)動(dòng)的方向做曲線運(yùn)動(dòng)。