3.5二力平衡的條件七年級(jí)科學(xué)下冊(cè)浙教版

3.5二力平衡的條件學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道二力平衡的意義,能說(shuō)出二力平衡時(shí),物體可能處于靜止?fàn)顟B(tài),也可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.能說(shuō)出一力平衡的條件以及物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。3.會(huì)應(yīng)用二力平衡的知識(shí)分析、解決簡(jiǎn)單的問題。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、二力平衡(1)物體在受到兩個(gè)力作用時(shí),如果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)力彼此平衡。(2)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變時(shí)的受力情況分析①可能不受到任何作用力。根據(jù)牛頓第一定律可知:當(dāng)物體不受任何外力作用時(shí),物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，②可能受一對(duì)平衡力的作用。如果物體只受兩個(gè)力的作用,且保持靜止或勾速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則這兩個(gè)力一定是一對(duì)平衡力。③可能受多個(gè)力的作用,但合力為零。二、二力平衡的條件1.兩個(gè)力作用在同一物體上,大小相等,方向相反,并且作用在同一條直線上。2.平衡力和相互作用力的區(qū)別二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等,方向相反，且作用在同一條直線上。其特點(diǎn)可概括為“同物、等大、反向、共線”物體間相互作用的兩個(gè)力稱為相互作用力,其特點(diǎn)可概括為“等大、反向、共線、異物”。相互作用力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失的。而相互平衡的兩個(gè)力則不同平衡力中的一個(gè)力不會(huì)因另一個(gè)力的存在而存在,也不隨另一個(gè)力的消失而消失。三、二力平衡條件的應(yīng)用物體的運(yùn)動(dòng)與受力情況密不可分,我們可以根據(jù)物體的受力情況來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,也可以根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化來(lái)分析物體的受力情況。二者的關(guān)系如下表所示:物體受力條件物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)說(shuō)明不受力、受平衡力(合力為0)靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)力不是產(chǎn)生(維持)運(yùn)動(dòng)的原因受非平衡力(合力不為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因注意：①力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。②物體不受力或受平衡力時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變(即保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài));物體受單個(gè)力或非平衡力時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變。③當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變時(shí)，物體可能不受力、可能受平衡力;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí),物體一定受力,可能受單個(gè)力或非平衡力。（二）即時(shí)練習(xí)：【小試牛刀1】如圖是足球運(yùn)動(dòng)員踢足球時(shí)的情景，下列說(shuō)法正確的是（）A．球被腳踢出去，說(shuō)明只有球才受到力的作用 B．腳踢球使球飛出去，說(shuō)明力是物體運(yùn)動(dòng)的原因 C．足球在空中飛行過程中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變 D．空中飛行的足球，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解答】解：A、由于力的作用是相互的，球被腳踢出去的同時(shí)，腳受到球的反作用力。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、腳踢球，使球飛出去，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、足球在空中運(yùn)動(dòng)過程中，受到豎直向下的重力與空氣的阻力，這兩個(gè)力不是平衡力，所以足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變。此選項(xiàng)正確；D、空中飛行的足球，若它所受的力全部消失，它將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，沿原來(lái)的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。此選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：C?！拘≡嚺５?】如圖，放在粗糙水平面上的木箱，受到兩個(gè)水平拉力F1、F2的作用，下列分析正確的是（）A．若木箱保持靜止?fàn)顟B(tài)，則F1一定等于F2 B．若木箱保持靜止?fàn)顟B(tài)，則F1一定小于F2 C．若木箱向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F1一定等于F2 D．若木箱向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F1一定大于F2【答案】D【解答】解：AB、當(dāng)物體靜止在水平面上，物體可能有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，可能沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。當(dāng)物體沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，水平方向上只受兩個(gè)水平拉力F1、F2作用，這兩個(gè)力是平衡力，大小一定相等；當(dāng)物體有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，此時(shí)物體受到拉力F1、F2和摩擦力作用，這三個(gè)力是平衡力，F(xiàn)1一定不等于F2．可能F1大，也可能F2大，故AB錯(cuò)誤。CD、當(dāng)物體向右勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到向左的摩擦力，F(xiàn)2和F1、摩擦力是平衡力，則F2一定大于F1．當(dāng)物體向左勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到向右的摩擦力，F(xiàn)2和F1、摩擦力是平衡力，則F1一定大于F2．故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！拘≡嚺５?】如圖所示，水平公路上向前行駛的汽車中，有一豎直懸掛的小球突然向后擺，以下說(shuō)法正確的是（）A．汽車一定在向前加速運(yùn)動(dòng) B．汽車有可能在向前做勻速運(yùn)動(dòng) C．汽車有可能在向前減速運(yùn)動(dòng) D．小球此時(shí)慣性比靜止時(shí)要大【答案】A【解答】解：ABC、豎直懸掛的小球開始隨車一起向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車突然加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直懸掛的小球由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)向后傾，故A正確、BC錯(cuò)誤；D、小球此時(shí)的質(zhì)量和其靜止時(shí)的質(zhì)量相等，所以小球此時(shí)慣性和靜止時(shí)一樣大，故D錯(cuò)誤。故選：A。003題型精講【題型一】平衡力的辨析【典型例題1】如圖為某同學(xué)練習(xí)引體向上時(shí)的情景。當(dāng)該同學(xué)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，與他所受重力是一對(duì)平衡力的是（）A．單杠受到的拉力 B．人受到的摩擦力 C．人對(duì)單杠的壓力 D．單杠對(duì)人的拉力答案：D解析：AC、單杠受到的拉力、人對(duì)單杠的壓力受力物體是單杠，與該同學(xué)所受重力的受力物體不同，不是平衡力，故AC錯(cuò)誤；B、人受到的摩擦力小于他所受的重力大小，大小不同，不是平衡力，故B錯(cuò)誤；D、由圖可知，運(yùn)動(dòng)員在單杠上靜止不動(dòng)時(shí)，單杠對(duì)他的拉力和他受到的重力，大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在一個(gè)物體上，是一對(duì)平衡力，故D正確。故選：D。【典型例題2】將文具盒放在水平桌面上的科學(xué)課本上，下列幾種說(shuō)法中正確的是（）A．科學(xué)課本受到的重力和桌子對(duì)科學(xué)課本的支持力是一對(duì)相互作用力 B．文具盒受到的重力和文具盒對(duì)科學(xué)課本的壓力是一對(duì)平衡力 C．由于文具盒和科學(xué)課本是靜止的，所以它們沒有慣性 D．文具盒對(duì)科學(xué)課本的壓力和科學(xué)課本對(duì)文具盒的支持力是一對(duì)相互作用力答案：D解析：A、課本受到的重力和桌子對(duì)課本的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，是一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤；B、文具盒受到的重力和文具盒對(duì)科學(xué)課本的壓力作用在不同的物體上，不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C、一切物體都有慣性，所以靜止的文具盒和課本都有慣性，故C錯(cuò)誤；D、文具盒對(duì)科學(xué)課本的壓力和科學(xué)課本對(duì)文具盒的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在不同的物體上，是一對(duì)相互作用力，故D正確。故選：D?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】靜止在水平桌面上的書本受到重力和支持力的作用，下列說(shuō)法正確的是（）A．書本受到的重力和支持力是一對(duì)相互作用力 B．書本受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力 C．桌面受到的壓力和書本受到的支持力的作用點(diǎn)相同 D．桌面受到的壓力和書本受到的支持力是一對(duì)平衡力答案：B解析：A、書本受到的重力和支持力是作用在同一物體上的兩個(gè)力，所以不是一對(duì)相互作用力，故A錯(cuò)誤。B、靜止在水平桌面上的書本處于平衡狀態(tài)，書本受到的重力和支持力符合二力平衡條件，是一對(duì)平衡力，故B正確。C、桌面受到的壓力作用在桌面上，書本受到的支持力作用在書本上，所以二力的作用點(diǎn)不相同，故C錯(cuò)誤。D、桌面受到的壓力和書本受到的支持力是作用在不同物體上的兩個(gè)力，所以不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。故選：B?！绢}型二】二力平衡的應(yīng)用【典型例題3】如圖是利用每秒閃光30次的照相機(jī)裝置拍攝到的4個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，圖中箭頭表示物體運(yùn)動(dòng)方向，其中可能受平衡力作用的物體是（）A． B．? C． D．答案：D解析：A、物體在沿直線運(yùn)動(dòng)，但物體的速度逐漸增大，因此做加速直線運(yùn)動(dòng)，受到非平衡力，故A錯(cuò)誤；B、物體在沿直線運(yùn)動(dòng)，但物體的速度逐漸減小，因此做減速直線運(yùn)動(dòng)，受到非平衡力，故B錯(cuò)誤；C、物體運(yùn)動(dòng)方向在不斷變化，處于非平衡狀態(tài)，受到非平衡力，故C錯(cuò)誤；D、物體的運(yùn)動(dòng)方向和速度都不變，是勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到平衡力，故D正確；故選：D。【典型例題4】第30屆奧運(yùn)會(huì)將于2012年7月27日在倫敦開幕，中國(guó)女排現(xiàn)正在緊張的備戰(zhàn)中．下列與打排球有關(guān)的科學(xué)問題，其中說(shuō)法不正確的是（）A．發(fā)球后，球在運(yùn)動(dòng)過程中，仍受重力作用 B．傳球后，球在上升到最高點(diǎn)時(shí)，處于平衡狀態(tài) C．扣球時(shí)，手感覺有點(diǎn)痛，說(shuō)明力的作用是相互的 D．?dāng)r網(wǎng)時(shí)，球被彈回，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)答案：B解析：A.發(fā)球后，球在運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用，不再受到手對(duì)球的力的作用，故A正確；B.球在上升到最高點(diǎn)時(shí)，只受重力作用，受到的力不是平衡力，故不處于平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C.扣球時(shí)，手給球一個(gè)力，球給手一個(gè)反作用力，所以手感覺有點(diǎn)痛，說(shuō)明力的作用是相互的，故C正確；D.攔網(wǎng)時(shí)，球受到了力，球被彈回，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變了，說(shuō)明了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D正確。故選：B?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】下列各種動(dòng)作中，在水平地面上無(wú)法保持平衡的是（）A． B． C． D．答案：C解析：A、人受重力和支持力的作用，當(dāng)二者共線時(shí)即可平衡，故A錯(cuò)誤；B、體操運(yùn)動(dòng)員受重力、支持力和球的壓力作用，當(dāng)三個(gè)力作用在同一直線上時(shí)即可平衡，故B錯(cuò)誤；C、人受到的重力和地面對(duì)腳的支持力作用，由圖可知支持力和重力的作用線不可能在同一直線上，所以健身者在這兩個(gè)力的作用下不可能平衡，故C正確；D、人此時(shí)所受重力和支持力在同一直線上，能夠平衡，故D錯(cuò)誤；故選：C。004體系構(gòu)建0505記憶清單平衡力和相互作用力的區(qū)別二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等,方向相反，且作用在同一條直線上。其特點(diǎn)可概括為“同物、等大、反向、共線”物體間相互作用的兩個(gè)力稱為相互作用力,其特點(diǎn)可概括為“等大、反向、共線、異物”。相互作用力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失的。而相互平衡的兩個(gè)力則不同平衡力中的一個(gè)力不會(huì)因另一個(gè)力的存在而存在,也不隨另一個(gè)力的消失而消失。00601強(qiáng)化訓(xùn)練1．（2023秋?慈溪市期末）2022年10月，某校用無(wú)人機(jī)拍攝運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式全景，如圖為用于航拍的無(wú)人機(jī)，不計(jì)無(wú)人機(jī)受到的浮力，下列說(shuō)法正確的是（）A．懸停在空中的無(wú)人機(jī)對(duì)地球沒有作用力 B．無(wú)人機(jī)在空中勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)人機(jī)受到平衡力的作用 C．無(wú)人機(jī)加速上升時(shí)，空氣對(duì)螺旋槳的作用力大于螺旋槳對(duì)空氣的作用力 D．無(wú)人機(jī)懸停在空中時(shí)，空氣對(duì)螺旋槳的作用力與無(wú)人機(jī)受到的重力是一對(duì)平衡力答案：D解析：A、懸停在空中的直升飛機(jī)受到重力的作用，而重力的施力物體是地球，由于力的作用是相互的，所以懸停在空中的直升飛機(jī)對(duì)地球也有力的作用，故A錯(cuò)誤；B、無(wú)人機(jī)在空中勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，無(wú)人機(jī)受到非平衡力的作用，故B錯(cuò)誤；C、無(wú)人機(jī)加速上升時(shí)，空氣對(duì)螺旋槳的作用力大于無(wú)人機(jī)的重力，故C錯(cuò)誤；D、無(wú)人機(jī)懸停在空中時(shí)，空氣對(duì)螺旋槳的作用力與無(wú)人機(jī)受到的重力大小相等、方向相反、在同一直線上、作用于同一物體上，是一對(duì)平衡力，故D正確。故選：D。2．（2024?瑞安市模擬）無(wú)人機(jī)運(yùn)輸物資是疫情期間非常常用的一種方式。如圖為掛有重物的無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)定點(diǎn)懸停時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．無(wú)人機(jī)的重力與空氣的推力是一對(duì)平衡力 B．無(wú)人機(jī)的重力與空氣的推力是相互作用力 C．重物的重力與繩子對(duì)重物的拉力是一對(duì)平衡力 D．重物的重力與繩子對(duì)重物的拉力是相互作用力答案：C解析：A、空氣的推力大小等于無(wú)人機(jī)與重物的重力之和，因此，無(wú)人機(jī)的重力與空氣的推力大小不同，不是一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤；B、無(wú)人機(jī)的重力與空氣的推力作用在同一物體上，且大小不同，因此不是一對(duì)相互作用力，故B錯(cuò)誤；CD、重物的重力與繩子對(duì)重物的拉力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一物體上，是一對(duì)平衡力，不是相互作用力，故C正確、D錯(cuò)誤。故選：C。3．（2023秋?江北區(qū)校級(jí)期中）下列說(shuō)法中，正確的是（）A．任何形狀規(guī)則的物體，它的重心都在其幾何中心上 B．兩個(gè)力的三要素完全相同，這兩個(gè)力一定是平衡力 C．物體在平衡力的作用下，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變 D．某物體從滑梯上滑下的過程中，其速度增大，慣性增大答案：C解析：A、質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體重心在其幾何中心，故A錯(cuò)誤；B、兩個(gè)力的三要素完全相同，說(shuō)明力的方向也相同，不符合二力平衡的條件，肯定不是平衡力，故B錯(cuò)誤；C、平衡力即合力為零，故物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變，故C正確；D、物體滑下時(shí)，速度增大，但慣性是保持不變的，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．（2023春?溫州期中）學(xué)校組織了“文史理不分家”的跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，讓同學(xué)們通過收集資料的過程進(jìn)一步提高對(duì)于力學(xué)的認(rèn)識(shí)和思考。踢毽子起源于漢代，《事物紀(jì)原》記載：“今小兒以鉛錫為錢，裝以雞羽，呼為毽子，三四成群走踢……”.毽子被踢出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則毽子（）A．在上升過程中受到平衡力的作用 B．上升到最高點(diǎn)時(shí)受到平衡力的作用 C．在下落過程中受到平衡力的作用 D．在落地后受到平衡力的作用答案：D解析：AC、毽子在上升和下落過程中運(yùn)動(dòng)方向和速度不斷變化，處于非平衡狀態(tài)，受到非平衡力的作用，故AC錯(cuò)誤；B、毽子上升到最高點(diǎn)時(shí)，只受重力作用，所以受力不平衡，故B錯(cuò)誤；D、毽子在落地后，處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以受平衡力作用，故D正確。故選：D。5．（2023?永康市校級(jí)三模）如圖所示是利用鳥嘴停在手指的一種玩具平衡鳥。平衡鳥靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．手指對(duì)鳥嘴支持力的方向豎直向下 B．平衡鳥對(duì)手指的壓力大于它的重力 C．平衡鳥靜止時(shí)處于平衡狀態(tài) D．鳥嘴受到的支持力和平衡鳥的重力是一對(duì)相互作用力答案：C解析：A、手指對(duì)鳥嘴支持力的方向與壓力方向相反，是豎直向上的，故A錯(cuò)誤；B、平衡鳥對(duì)手指的壓力與它的重力是一對(duì)相互作用力，二者大小相等，故B錯(cuò)誤；C、平衡鳥靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，故C正確；D、鳥嘴受到的支持力和平衡鳥的重力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。故選：C。6.（2023春?玉環(huán)市校級(jí)月考）排球是我市中考的一項(xiàng)體育測(cè)試項(xiàng)目，關(guān)于排球離開手后繼續(xù)上升過程，下列分析正確的是（）A．到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)受力平衡 B．受到的重力越來(lái)越大 C．排球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)外力全部消失，排球?qū)⒈３朱o止?fàn)顟B(tài) D．排球受到慣性作用答案：C解析：A、排球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)只受重力的作用，受力不平衡，故A錯(cuò)誤；B、排球的質(zhì)量不變，受到的重力也不會(huì)改變，故B錯(cuò)誤；C、排球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)外力全部消失，根據(jù)牛頓第一定律，排球?qū)⒈３朱o止?fàn)顟B(tài)，故C正確；D、慣性是物體的一種性質(zhì)，不能說(shuō)受到慣性作用，故D錯(cuò)誤。故選：C。7．（2021秋?寧波期中）下圖中物體所受到的兩個(gè)力是一對(duì)平衡力的是（）A． B． C． D．答案：C解析：AB、由圖示可知，兩個(gè)力不在同一條直線上，所以兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力，故AB錯(cuò)誤；C、由圖示可知，兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個(gè)物體上，是一對(duì)平衡力，故C正確；D、由圖示可知，兩個(gè)力的大小不相等，不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。故選：C。8．（2020春?樂清市期中）如圖所示，電線下吊著一盞燈，下列各對(duì)力中屬于平衡力的是（）A．電線對(duì)電燈的拉力和電燈對(duì)電線的拉力 B．電燈的重力和電燈對(duì)電線的拉力 C．電線對(duì)電燈的拉力和電燈的重力 D．電燈的重力和電燈對(duì)地球的吸引力答案：C解析：A、電線對(duì)電燈的拉力和電燈對(duì)電線的拉力作用在不同的物體上，不是一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤；B、電燈對(duì)電線的拉力和電燈受到的重力作用在不同的物體上，不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C、電線對(duì)電燈的拉力和電燈受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上、且作用在同一條直線上，是一對(duì)平衡力，故C正確；D、電燈的重力和電燈對(duì)地球的吸引力作用在不同的物體上，不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。故選：C。9．（2023?西湖區(qū)模擬）如圖所示，放在粗糙水平面上的木