二力平衡相關(guān)問題分析

考點速覽

考點1：平衡狀態(tài)、平衡力、合力三者之間的關(guān)系

在學(xué)習(xí)完牛頓第一定律之后，我們知道平衡狀態(tài)分為靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運動狀態(tài)兩種。而要想讓物體處于平衡狀態(tài)，那么這個物體就一定受到平衡力，也就是合力為零（初中階段只需探究同一直線上的合力）。也就是說這三者的關(guān)系如圖1所示，知一推二。

考點2：探究二力平衡的條件實驗

解答實驗題的關(guān)鍵在于要提前熟記實驗結(jié)論，帶著“答案”去做實驗題會讓你解題時更輕松。比如，我們知道二力平衡條件是：兩個力滿足大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上。那么我們在看到物體兩側(cè)掛不同質(zhì)量砝碼（鉤碼）的操作就知道是在探究兩個力是否等大且反向；看到扭轉(zhuǎn)物體等類似操作就知道是在探究兩個力是否共線；看到換用容易分開的物體就知道是在探究兩個力是否作用在同一物體上。

考點3：二力平衡和相互作用力之間的辨析

二力平衡和相互作用力的特點相似度極高，所以試題常會讓同學(xué)們對二者進行辨析。通過以下圖表我們可以發(fā)現(xiàn)，二力平衡和相互作用力的區(qū)別為作用點是否在同一個受力物體上。

考點4：通過物體運動狀態(tài)判斷二力是否平衡及合力情況

此類問題一般以蹦床或彈簧等可以發(fā)生彈性形變的物體作為題干情境，探究物體在接觸它們時的受力情況、二力是否平衡。此時，我們需要優(yōu)先分析物體的運動情況，再根據(jù)合力判斷二力是否平衡，具體如圖2。

應(yīng)用提升

1.下列情況中，物體所受到的力為平衡力的是（ ）。

A.在空中搖擺的吊燈 B.繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星

C.正在制動剎車的汽車 D.平直軌道上勻速行駛的列車

2.如圖3甲，在粗糙的水平臺面上，一輕質(zhì)彈簧的左端固定在墻壁上，右端連接一個金屬塊，金屬塊保持靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，圖3乙中分別畫出了該狀態(tài)下金屬塊和彈簧在水平方向上的受力示意圖，下列判斷正確的是（ ）。

A." f與F3是一對平衡力 B. F1與F3是一對相互作用力

C." f與F2是一對平衡力 D. F2與F3是一對相互作用力

3.如圖4，小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球。當(dāng)小車和小球相對靜止，一起在水平面上做勻速直線運動時，下列說法正確的是（ ）。

A. 細繩一定對小球有拉力的作用

B. 輕質(zhì)彈簧一定對小球有彈力的作用

C. 細繩對小球可能有拉力，可能沒有拉力

D. 細繩不一定對小球有拉力的作用，輕質(zhì)彈簧對小球也不一定有彈力

4. 一個重力為G的小球從某一高度豎直下落，撞到豎直放置的彈簧上，然后又被彈起，如圖5，不計空氣阻力，下列說法正確的是（ ）。

A. 小球接觸彈簧向下運動的過程合力先向下后向上

B. 小球運動到最低點時處于平衡狀態(tài)

C. 小球接觸彈簧向上運動的過程始終二力平衡

D. 不和彈簧接觸時，小球受到平衡力

5. 圖6甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景，請回答下列問題。

（1）小華將系于小卡片（重力可忽略不計）兩對角上的細線分別跨過左右支架上的滑輪，并在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，并通過調(diào)整鉤碼個數(shù)來改變拉力的大小。

（2）當(dāng)小卡片平衡時，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片 （選填“能”或“不能”）平衡，設(shè)計此實驗步驟的目的是探究 。

（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖6甲所示情況下，小華下一步的操作是： 。

（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖6乙所示的實驗，同學(xué)們都認為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗，其主要原因是 。

A. 減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響 B. 小卡片是較易獲取的材料

C. 容易讓小卡片在水平方向保持平衡 D. 小卡片容易扭轉(zhuǎn)

（5）利用圖6丙裝置 （選填“能”或“不能”）探究二力平衡的條件。

答案：1. D 2. B 3. B 4. A 5. （2）不能 不在同一直線上的二力能否平衡

（3）把小卡片剪為兩半 （4）A （5）能

（作者單位：沈陽市第一三四中學(xué)）