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第二部分 物質(zhì)科學(xué)(物理),第14講 二力平衡的分析與運(yùn)用,一、知道二力平衡的概念，二力平衡的條件 二、應(yīng)用二力平衡的條件解釋有關(guān)現(xiàn)象，根據(jù)物體受力情況，解釋物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因 三、知道慣性定律并能運(yùn)用,二力平衡,1．二力平衡概念：一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下，保持__靜止__或__勻速直線運(yùn)動(dòng)__狀態(tài)，我們就說(shuō)這兩個(gè)力互相平衡。 2．判斷物體受到的力是否是平衡力的依據(jù)：看物體是否處于__靜止__狀態(tài)或__勻速直線運(yùn)動(dòng)__狀態(tài)。,1．(2013·湖州)靜止在水平桌面的科學(xué)書(shū)，與科學(xué)書(shū)受到的重力相互平衡的力是( A ) A．桌面對(duì)書(shū)的支持力 B．書(shū)對(duì)桌面的壓力 C．桌子的重力 D．地面對(duì)桌子的支持力 【解析】根據(jù)二力平衡的條件，與科學(xué)書(shū)受到的重力相互平衡的力是桌面對(duì)書(shū)的支持力，因?yàn)樗鼈兺w、等大、反向、同線。,1．(2013·衢州)如圖有一條平直的軌道ABC，其中AB段表面粗糙，BC段表面光滑，一輛電動(dòng)小車在A位置由靜止向右運(yùn)動(dòng)。小車靜止時(shí)受到的支持力和__重力__是一對(duì)平衡力。小車經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后將作__勻速(或勻速直線)__運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)。,二力平衡的條件,1．二力平衡條件：作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，__大小__相等，__方向__相反，作用在__同一直線__上。 2．用二力平衡條件解釋有關(guān)現(xiàn)象。 3．探究二力平衡的條件。,2．(2013·欽州)如圖所示，物體P處于靜止?fàn)顟B(tài)，其所受重力G與支持力FN的大小一定相等的是( B ) 【解析】A.兩個(gè)力不在同一方向上，所以不是一對(duì)平衡力，大小不一定相等，A不符合題意；B.P處于靜止?fàn)顟B(tài)，它受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力，這兩個(gè)力的大小相等。所以B符合題意；C.重力和支持力不在同一方向上，所以這兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力，大小不一定相等，C不符合題意；D.物體所受的重力和支持力不在同一直線上，這兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力，大小不一定相等，D不符合題意。,3．如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。 (1)小華將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對(duì)角的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向__相反__，并通過(guò)調(diào)整__鉤碼的數(shù)量__來(lái)改變拉力的大小。 (2)當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小華將小卡片橫向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，松手后小卡片__不能__(填“能”或“不能”)平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究__不在同一直線上兩個(gè)力能否平衡__。 (3)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是__把小卡片剪成兩半__。,(4)在探究同一問(wèn)題時(shí)，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是( A ) A．減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 B．小卡片是比較容易獲取的材料 C．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭轉(zhuǎn) 【解析】(1)小卡片兩端通過(guò)滑輪各掛一個(gè)鉤碼，兩個(gè)鉤碼由于重力通過(guò)繩子對(duì)小卡片施加了兩個(gè)相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數(shù)量越多，拉力就越大；(2)小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明了不在同一直線上的兩個(gè)力不能平衡；(3)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，可以將小卡片剪成兩半，使拉力作用在兩個(gè)小卡片上；(4)小明將木塊放在水平桌面上，木塊和水平桌面上就會(huì)產(chǎn)生摩擦力，就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果(當(dāng)木塊兩端的拉力相差很小時(shí)，因?yàn)槭艿侥Σ亮Φ淖饔?，木塊保持平衡)。,2．(2013·紹興)如圖甲，物體A在水平拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧秤示數(shù)如圖乙所示。若不計(jì)滑輪、彈簧秤和繩的重及滑輪與繩之間的摩擦，則下列說(shuō)法中正確的是( A ) A．拉力F為2牛 B．此滑輪是定滑輪 C．拉力F的功率為0.4瓦 D．以物體A為參照物，彈簧秤是靜止的,3．(2014·杭州)小明和小忠想把一條彈性繩拉開(kāi)，使彈性繩兩端的拉環(huán)能分別套在相隔一段距離的兩根柱子上，用來(lái)曬衣服?，F(xiàn)有兩種辦法：一種是按圖甲的方法做；另一種是按圖乙的方法做。關(guān)于這兩種做法下列說(shuō)法正確的是( B ) A．圖甲中每個(gè)人所用的力比圖乙中每個(gè)人所用力要小 B．圖乙中每個(gè)人所用的力比圖甲中每個(gè)人所用力要小 C．圖甲中每個(gè)人所用的力與圖乙中每個(gè)人所用力相同 D．條件不足，無(wú)法比較圖甲中每個(gè)人所用的力與圖乙中每個(gè)人所用力的大小,4．(2013·杭州)如圖所示，疊放在一起的物體A和B，在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列結(jié)論中正確的是( B ) A．甲、乙兩圖中A物體所受的摩擦力大小均為F B．甲、乙兩圖中B物體受到地面對(duì)它的摩擦力均為F C．甲圖中物體A受到的摩擦力為0，物體B受到地面對(duì)它的摩擦力為F D．乙圖中物體A受到的摩擦力為F，物體B受到地面對(duì)它的摩擦力為F,5．(2014·溫州)如圖是我市溫瑞塘河河面上的“生態(tài)浮床”，上面種植著各種各樣的水生植物，具有凈化水質(zhì)和美化景觀等功能。 (1)漂浮在平靜河面上的“生態(tài)浮床”受到的重力和浮力的大小關(guān)系是F浮__＝__G。 (2)“生態(tài)浮床”中的植物，能吸收水體中含氮、磷元素的無(wú)機(jī)鹽，可防治水體富營(yíng)養(yǎng)化污染，這些植物吸收無(wú)機(jī)鹽的主要器官是__根__。,慣性定律及運(yùn)用,1．400多年前，__伽利略__采用實(shí)驗(yàn)推理的方法得出：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力的作用，它的速度將保持不變。__笛卡兒__補(bǔ)充了伽利略的認(rèn)識(shí)，指出：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受到任何力的作用，它不會(huì)向左、右方向偏，將永遠(yuǎn)沿原來(lái)的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。__牛頓__總結(jié)了伽利略等人的研究成果，進(jìn)一步得出：一切物體在不受外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。 2．慣性的概念：物體具有保持__勻速直線運(yùn)動(dòng)__狀態(tài)或__靜止__狀態(tài)不變的性質(zhì)，即物體具有保持原來(lái)狀態(tài)的性質(zhì)，物體的這種性質(zhì)叫做慣性。 3．慣性是任何物體都具有的性質(zhì)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)__無(wú)關(guān)__，與物體的受力情況__無(wú)關(guān)__，只與物體的__質(zhì)量__有關(guān)。,4．冰壺是體育運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)項(xiàng)目。在比賽時(shí)，一冰壺運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上輕推冰壺，另兩名隊(duì)友用擦在前面打掃冰面，冰壺在冰面上滑動(dòng)，最后會(huì)停下來(lái)。冰壺停下的原因是( C ) A．冰壺的慣性消失 B．冰壺不再受到水平向前的作用力 C．冰壺受到摩擦力的作用 D．冰壺被推出時(shí)速度太小 【解析】冰壺運(yùn)動(dòng)和靜止時(shí)，冰壺的慣性不變，A不符合題意；冰壺離開(kāi)手之后已經(jīng)不再受到水平向前的作用力，B不符合題意；冰壺由于受到水平向后的摩擦力作用，摩擦力改變了冰壺的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使冰壺停下來(lái)，C符合題意；冰壺推出時(shí)無(wú)論速度大小，最終都會(huì)停下來(lái)，D不符合題意。,5．(2013·株洲)中學(xué)生喜愛(ài)的體育運(yùn)動(dòng)中，涉及許多物理知識(shí)，下列沒(méi)有利用慣性的是 ( A ) A．穿釘鞋跑步 B．跳遠(yuǎn)時(shí)助跑 C．滑步推鉛球 D．遠(yuǎn)距離投籃 【解析】跳遠(yuǎn)時(shí)助跑、滑步推鉛球、遠(yuǎn)距離投籃，都是由于慣性，使物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)；而穿釘鞋跑步是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦。,6．在一艘做勻速直線運(yùn)動(dòng)的游輪上，某同學(xué)朝各個(gè)方向用相同的力進(jìn)行立定跳遠(yuǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是( D ) A．朝與游輪運(yùn)動(dòng)方向一致跳得最遠(yuǎn) B．朝與游輪運(yùn)動(dòng)方向相反跳得最遠(yuǎn) C．朝與游輪運(yùn)動(dòng)方向一致跳得最近 D．朝各個(gè)方向跳得都一樣遠(yuǎn) 7．慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性。如圖所示的四種物體中，慣性最大的是( D ),慣性的應(yīng)用,慣性是物體的一種屬性，在應(yīng)用慣性解釋現(xiàn)象時(shí)，不能說(shuō)物體受到慣性或慣性力的作用。,6．(2013·義烏)排球是義烏市學(xué)業(yè)考試體育測(cè)試的項(xiàng)目之一。關(guān)于某同學(xué)排球考試時(shí)的場(chǎng)景，下列分析正確的是( D ) A．排球離開(kāi)手后還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于受到慣性的作用 B．在擊打排球過(guò)程中人沒(méi)有對(duì)排球做功 C．手擊打排球的力大于排球?qū)κ值淖饔昧?D．排球上升到最高點(diǎn)時(shí)受力不平衡 【解析】排球離開(kāi)手后還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于具有慣性，所以A錯(cuò)誤；在擊打排球過(guò)程中排球離開(kāi)手之前做了功，所以B錯(cuò)誤；手擊打排球的力和排球?qū)κ值淖饔昧κ窍嗷プ饔昧Γ窍嗟鹊?，所以C錯(cuò)誤；排球上升到最高點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要改變，受力不平衡，D正確。,7．(2013·衢州)今年五一假期，小江一家開(kāi)車到開(kāi)化錢(qián)江源游玩。下列是小江對(duì)游玩場(chǎng)景的描寫(xiě)，其中符合科學(xué)道理的是( D ) A．早上沖出家門(mén)，由于受到慣性的作用，跑到車邊很難停下 B．上車后系上安全帶可以減小行車時(shí)的慣性，從而減少意外傷害 C．上山過(guò)程中慣性越來(lái)越大，導(dǎo)致爬山越來(lái)越慢 D．爬上山頂拋出太陽(yáng)帽，太陽(yáng)帽離手前后慣性不變 【解析】跑到車邊很難停下由于具有慣性，所以A錯(cuò)誤；慣性大小只和質(zhì)量大小有關(guān)，所以B、C錯(cuò)誤，D正確。,8．(2014·莆田)運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)時(shí)總是先助跑一段距離后再起跳，這是為了( A ) A．利用慣性 B．克服慣性 C．增大慣性 D．減小慣性 9．(2014·黑龍江)下列四幅圖中，屬于利用慣性的是( B ),1．(2014·大連)如圖所示，建筑工人將繩的一端固定在磚上，繩的另一端系上重錘，用來(lái)檢查墻壁是否豎直。重錘靜止時(shí)，與重錘的重力相平衡的力是( B ) A．磚對(duì)繩的拉力 B．繩對(duì)磚的拉力 C．重錘對(duì)繩的拉力 D．繩對(duì)重錘的拉力,2．(2014·涼山)如圖所示，當(dāng)右端掛5 N的物體A時(shí)，物體B在平面桌上恰好能向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若現(xiàn)在要使物體B向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)對(duì)物體B施加的力為( C ) A．水平向左，5 N B．水平向右，5 N C．水平向左，10 N D．水平向右，10 N 3．(2014·嘉興)今年4月16日，韓國(guó)“歲月號(hào)”客輪在前往濟(jì)州島途中突然急轉(zhuǎn)，裝載的貨物發(fā)生偏移，導(dǎo)致客輪翻側(cè)?？洼喖鞭D(zhuǎn)時(shí)裝載的貨物發(fā)生偏移，主要原因是( B ) A．貨物的重力變小 B．貨物具有慣性 C．貨物受到的摩擦力消失 D．貨物受到平衡力,4．(2013·溫州)如圖是小明自制的“大炮”示意圖。當(dāng)瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生的氣體增多時(shí)，瓶塞會(huì)水平向右沖出，若此時(shí)所有外力全部消失，瓶塞將( C ) A．立即沿豎直方向下落到地面 B．向上運(yùn)動(dòng) C．水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．立即靜止 5．(2013·嘉興)端午節(jié)那天，小明發(fā)現(xiàn)煮熟的咸鴨蛋有的沉在水底，有的浮在水面(如圖所示)。若甲的體積比乙小，則下列分析合理的是( B ) A．甲的質(zhì)量比乙大 B．甲受到的浮力等于重力 C．甲的密度比乙大 D．乙受到的浮力大于重力,6．(2013·杭州)小吳、小王和小楊在一艘速度為v的做勻速直線運(yùn)動(dòng)的海輪上玩拋球游戲。小吳以速度v將球豎直上拋，小王以速度v將球豎直下拋，小楊以速度v將球平行于海輪航行方向水平拋出。若球落地時(shí)，落地點(diǎn)均在船上，且不計(jì)任何阻力。則下列說(shuō)法正確的是( B ) A．小吳拋出的球落地點(diǎn)距離拋出點(diǎn)的正下方最遠(yuǎn) B．小楊拋出的球落地點(diǎn)距離拋出點(diǎn)的正下方最遠(yuǎn) C．他們?nèi)齻€(gè)拋出的球落地點(diǎn)均在拋出點(diǎn)的正下方 D．只有小楊拋出的球落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)的正下方,7．(2014·威海)物理課上，老師演示了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不考慮空氣阻力，下列分析正確的是( A ) A．木塊隨小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊不受摩擦力 B．小車的運(yùn)動(dòng)速度增大，則它的慣性和動(dòng)能也隨之增大 C．小車受到阻力突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，那么木塊將向左傾倒 D．木塊對(duì)小車的壓力與小車對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力,