兩對(duì)力學(xué)概念的辨析

一、平衡力與相互作用力

例1 踢出去的足球在水平草地上滾動(dòng)，在下面列舉的各對(duì)力中，屬于平衡力的是（ ）.

A．球?qū)Σ莸氐膲毫筒莸貙?duì)球的支持力

B.球所受的重力和球所受的摩擦力

C．球所受的重力和球?qū)Σ莸氐膲毫?/p>

D.球所受的重力和草地對(duì)球的支持力

要弄清本題的問(wèn)題首先要弄清楚什么叫平衡力，什么叫相互作用力.

物理學(xué)中把物體對(duì)物體的作用叫做力，前面的物體叫做施力物體，后面的物體叫做受力物體，比如馬拉車時(shí)，馬是施力物體，車是受力物體.又因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以馬在拉車的同時(shí)，車也拉馬，車在拉馬時(shí)，車就是施力物體，反過(guò)來(lái)馬就是受力物體了.如果把馬拉車的力稱為作用力，那么車?yán)R的力就是反作用力；如果把車?yán)R的力稱為作用力，那么馬拉車的力就是反作用力.也就是說(shuō)馬拉車的力（A對(duì)B的力）與車?yán)R的力（B對(duì)A的力）互為作用力與反作用力，這一對(duì)力統(tǒng)稱為相互作用力.

那么什么樣的力稱為平衡力呢？物體在幾個(gè)力的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，我們就說(shuō)該物體處于平衡狀態(tài)，當(dāng)物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，我們就說(shuō)這兩個(gè)力相互平衡，簡(jiǎn)稱二力平衡.

初中物理中所說(shuō)的平衡力一般指的是二力平衡.如木塊靜止在水平桌面上時(shí)，木塊受到的重力G與水平桌面對(duì)木塊的支持力N之間的關(guān)系就是一對(duì)平衡力，因?yàn)榇藭r(shí)木塊只受到這兩個(gè)力的作用，且木塊處于靜止?fàn)顟B(tài).

相互作用力（作用力與反作用力）之間有什么關(guān)系呢？作用力與反作用力總是：1.大小相等；2.方向相反；3.作用在同一直線上；4.作用在兩個(gè)物體上；5.同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失.簡(jiǎn)單地說(shuō)就是相互作用力總是等值、反向、共線、不同體.而二力平衡的條件是，當(dāng)作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上時(shí)，兩個(gè)力才能平衡，這兩個(gè)力去掉其中一個(gè)，另一個(gè)可仍然存在.簡(jiǎn)單地說(shuō)二力平衡的條件是等值、反向、共線、同體.

本題中，A選項(xiàng)球?qū)Σ莸氐膲毫筒莸貙?duì)球的支持力分別作用在兩個(gè)不同物體上，它們是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失的，且都是彈力，所以它們是一對(duì)相互作用力；B選項(xiàng)中球所受的重力的方向是豎直向下的，而球所受的摩擦力與球的運(yùn)動(dòng)方向相反，是在水平方向上的，很明顯既不是一對(duì)平衡力，也不是一對(duì)相互作用力；C選項(xiàng)中球所受的重力的方向是豎直向下的，而球?qū)Σ莸氐膲毫σ彩秦Q直向下的，它們是同向的，所以既不是一對(duì)平衡力，也不是一對(duì)相互作用力；D選項(xiàng)中球所受的重力，球是受力物體，方向豎直向下；草地對(duì)球的支持力，受力物體也是球，方向豎直向上，而且球在豎直方向上沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，所以它們才是一對(duì)平衡力.選D.

二、重力與壓力

例2 某同學(xué)說(shuō)“重10N的物體放在水平桌面上，它對(duì)桌面的壓力也是10N.所以壓力與重力是一回事.”他的說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？

重力就是由于地球的吸引而使物體受到的力，用G表示，它的施力物體是地球，受力物體是重物本身.它的方向是豎直向下的，重力的大小與物體的質(zhì)量成正比，即G=mg，其中g(shù)=9.8N/kg.重力在物體上的作用點(diǎn)稱為重心.重力的作用效果是使重物豎直向下運(yùn)動(dòng).地球上的任何物體都受到重力，當(dāng)然在一些題目中出現(xiàn)“輕質(zhì)”字樣除外，因?yàn)樗^“輕質(zhì)”，是指質(zhì)量不計(jì)，當(dāng)質(zhì)量為零時(shí)，當(dāng)然重力也就不計(jì)了.

壓力是指垂直作用在物體表面的力，一般就用字母F表示，從定義上很明顯看出壓力的受力物體就是被壓的物體，壓力的方向是與被壓物體的表面垂直，由于被壓面的方向不一定都是水平面，所以壓力的方向不一定是豎直向下的.壓力產(chǎn)生的條件:1.兩個(gè)物體要相互接觸；2.兩個(gè)物體要相互擠壓，因?yàn)閴毫κ菍儆趶椓Γ淖饔眯Ч鞘贡粔旱奈矬w表面發(fā)生形變.

那么壓力與重力是否就沒(méi)有一點(diǎn)關(guān)系呢？不一定.壓力與重力之間的關(guān)系可總結(jié)為三種情況：1.壓力是由重力產(chǎn)生的，并且壓力與重力的大小相等.比如，一個(gè)物體放在水平支持面上的時(shí)候，如圖1所示.（a）圖為物體受到的重力G，(b)圖為物體對(duì)水平桌面的壓力F，此時(shí)F=G，并且兩者的方向都是豎直向下的.2.壓力是由重力產(chǎn)生的，但是壓力與重力的大小不等，壓力小于重力.比如，一個(gè)物體放在斜面上，如圖2所示.此時(shí)的重力G作用在物體的重心上，并且方向是豎直向下的，而壓力F作用在斜面上，方向與斜面垂直，并且F

例２是如上分析中的第一種情況，該同學(xué)的說(shuō)法是不對(duì)的，在此僅壓力的大小與重力的大小相等，方向相同而已，它們的作用點(diǎn)不同，重力作用在物體的重心上，而壓力作用在物體與桌面接觸處的桌面上，兩者也是不同性質(zhì)的力.