第三讲神奇的二力平衡.doc

第三讲 神奇的二力平衡
学习目标

1．知道运动状态与受力情况的关系。
自主学习
2．学会用二力平衡解决生活中的力学问题。

1、二力平衡的四个条件： 、 、 、 。
2、平衡状态是指 状态和 状态。
当物体受 力的作用时，运动状态不改变。
当物体受 力的作用时，运动状态将会发生改变。
合作探究

探究一、用二力平衡分析摩擦力
1、体重500 N的小赵同学用双手握住竖直的竹竿，分析他的受力情况：
（1）静止在竹竿中间某处时，他所受的摩擦力方向竖直 ，大小 N；
（2）匀速上攀时，他所受的摩擦力方向竖直 ，大小 N；
（3）匀速下竿时，他所受的摩擦力方向竖直 ，大小 N。
小结： 图1
（1）有相对运动趋势的物体间产生 摩擦力，有相对滑动的物体间产生 摩擦力。
（2）摩擦力的方向并不与运动方向相反，而是与 运动（趋势）相反；当物体处于静止或匀速直线运动状态时，我们可以根据 知识来判断摩擦力的大小、方向。
2、中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋和围棋大赛。在复盘讲解时，棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止，如图所示。此时棋子受到的摩擦力

A．方向竖直向上，大小等于它的重力 B．方向竖直向下，大小等于它的重力
C．方向竖直向上，大小大于它的重力 D．方向竖直向下，大小大于它的重力
探究二、二力平衡与运动

3、下图3是小球在水平面上运动的频闪照片(闪光灯每隔0．02s闪亮一次)，观察下图乙中小球的位置，可以判断小球在竖直方向上受到 力和 力，这两个力是一对平衡力。小球在水平方向上受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)。

4、某兴趣小组的同学利用纸锥和金属球来研究“空气阻力和速度的关系”。取三个相同的纸锥，每个纸锥的质量为m，并编号为甲、乙、丙，其中在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球，在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球。让它们从不同高度分别自由落下，并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程，如图4是其中一段的示意图。请根据图示回答下列问题： 图4
1、对于图中的这段运动过程，甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是 ；
2、它们所受的空气阻力之比是 ；
3、由此可以得出的实验结论是 ；

探究三、用二力平衡估测大气压
5、为测量大气压强的数值，小赵同学进行了如下实验：
①先将光滑平板玻璃水平固定，后将塑料吸盘按压在玻璃下表面，挤出塑料吸盘内的空气。
②将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料吸盘挂钩上，如图所示。
③用小勺轻轻缓慢向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚要脱落玻璃板。
（1）将吸盘、筒和沙子作为整体，画出脱落前吸盘的受力示意图4 图5
（2）为了测量大气压强，你认为实验中应测量的物理量 和 （指出物理量的名称并用相应的符号表示），所测大气压强的表达式是 。
（3）本次实验你认为产生误差的原因可能是（一条即可）
小结：
（1）挖掘隐含条件：“刚要脱落”表示吸盘受力情况： ；
（2）利用二力平衡解决生活中的力学问题，首先找准 ，明确物体的运动状态，对物体进行 ，用已知量求解未知量；

小试身手

1、一辆重为1.5×104 N的小汽车，当它以60km/h的速度在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为2000N，那么汽车受到的阻力为______ N；当它停在水平路面上时，它受到的支持力为______ N。

2、如图5甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示．下列判断正确的是（　　）

A． t=3s时，物体受到平衡力的作用 B．t=6s时，将F撤掉，物体立刻静止
C．2s～4s内物体所受摩擦力为3N D．t=1S时，物体所受摩擦力是lN

3、一氢气球匀速上升时，受到空气的浮力F，重力G和空气阻力f，这些力的关系是
A.F＞G+f B. F=G+f C. F＞G-f D. F=G-f

4、重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动，它们运动的s-t图像分别如图6甲、乙所示，则在图像描述的运动过程中：

A.它们都做匀速直线运动
B.a货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力与反作用力
C.b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力
D.前6秒内，a货物运动的平均速度小于b货物运动的平均速度

5、如图所示，小赵将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小．在木板运动的过程中，以下说法正确的是 ( )
A．木块A受到的是静摩擦力
B．木块A相对于地面是运动的
C．拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大
D．木块A所受摩擦力的方向向左
6、小赵同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值
（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是 .

（2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为 p= .

（3）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气．则测得的大气压值        (进填“偏大”、“偏小”或“不变”)

（4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5 cm2和2 cm2，若弹簧测力计量程为10 N，实验时应选用       (选填“甲”或“乙”)注射器，理由是                                。

7、如图所示，小明顺着竖直的杆匀速下滑。
①乙图代表小明的圆点 A 画出其竖直方向受到的力
②小明再沿比杆匀速下滑，其沿绳受到的摩擦力为 f 滑、沿杆下滑受到的摩擦力为 f 杆，f 滑____f 杆（选填“>”，“=”，“<”）。
③若小明沿杆匀速向上滑，他受到的摩擦力的方向：______________