八年级:如何解读相互作用力和二力平衡

 

【知识回顾】

1.力的概念

“力是物体对物体的作用”，一个物体受到了力，一定有另一个物体对它施加了力，其中一个被称为“施力物体”另一个被称为“受力物体”。

施力物体在施力的同时也受到另一个物体力的作用，因此，施力物体同时也是受力物体.

物体间力的作用是相互的.

例如：

斗羊         碰碰车

相互作用力的关系是：

两个力作用在两个物体上，这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.

由于两个力对两个物体产生的效果不尽相同，其中一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。

例如：运动员拳击赛，两拳相击，施力方施加作用力，对方产生反作用力.

端午节划龙舟，划桨对水施加作用力，水对划桨产生反作用力，从而推动龙舟前进.

2.力的作用效果

（1）力可以改变物体的形状.

（2）力可以改变物体的运动状态.

3.力的三要素

力的大小、方向、作用点影响力的作用效果，被称为力的三要素。

4.力的种类

●重力：

产生原因：

由于地球吸引对物体产生的力.

大小：G=mg

方向：竖直向下

作用点：在物体重心

●弹力

产生原因：

物体发生弹性形变时产生的力.

大小：

弹性形变越大，弹力越大.

方向：

与弹性形变方向相反.

作用点：

在发生弹性形变物体上

●摩擦力

产生原因：

相互接触的物体，当它们做相对滑动或有相对运动趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.

滑动摩擦                 静摩擦

大小：

静摩擦力大小跟使物体产生运动趋势力的大小相等,即：f0=F

滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关。

方向：

与相对滑动或有相对运动趋势方向相反。

作用点：

在接触面上

5.物体除受到重力以外，往往还会受到压力、支持力、拉力、浮力等弹力，

当物体间发生相对运动或有相对运动趋势时，还会受到滑动摩擦力或静摩擦力作用，

与此同时，物体的重力还会对其它物体产生压力、摩擦力等，

那么，我们如何分析这些力之间的关系呢？

【举手提问】

1.什么是物体的平衡状态？

2.什么是受力平衡？

3.什么是二力平衡？

4..二力平衡的条件是什么？

5.如何理解相互作用力与二力平衡？

【新课学习】

一、平衡力

1.平衡状态

静止在桌面上的花瓶和课本等在竖直方向上受到两个力，一是竖直向下的重力，二是竖直向上的支持力，花瓶和课本都处于静止状态。

在物理学中就说花瓶和课本处于平衡状态。

受力分析示意图

在平直的路上匀速直线行驶的汽车、高铁等在水平方向上受到牵引力和摩擦力的作用；在竖直方向上受到重力和地面支持力的作用。

汽车            高铁

受力分析示意图

汽车、高铁都处于匀速直线运动状态，在物理学中就说它们处于平衡状态。

如果物体在几个力的作用下，处于静止或匀速直线运动状态，物理学就说该物体处于平衡状态.

2.平衡力

物体同时受到几个作用时，物体处于静止或匀速直线运动状态，在物理学中被称为物体受力平衡.

☛例如：

在弹簧测力计下挂石块浸入水中，物体受到浮力F浮、弹簧测力计的拉力F和重力G,石块处于静止状态，那么，

弹簧测力计的拉力F与浮力F浮的合力跟重力G平衡.

也就是说，弹簧测力计的拉力F与浮力F浮的合力与重力G是平衡力，不是三力平衡。

如图所示：

平衡力的大小关系为：

F浮+F=G,所以，F浮=G-F.

☛再如：平直公路上匀速行驶的汽车，在竖直方向上受到重力和地面支持力的作用，在水平方向上受到牵引力和摩擦力的作用，汽车受力平衡。

重力G与支持力N互为平衡力；牵引力F与摩擦力f互为平衡力。

☛有些物体往往受到多个力作用处于平衡状态，习惯上称物体受到的是平衡力，如果只受到两个力时，被称为二力平衡，如下图.

二、二力平衡

1.定义

在物理学中，如果物体在两个力的作用下，处于静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡.

二力平衡是平衡力中最简单的一种形式.

例如：放在桌面上的课本，受到重力和支持力的作用，这两个力相互平衡，称为二力平衡.

2.二力平衡的条件

任何一个力都有它的大小、方向和作用点这三个要素，每一个要素都会影响它的作用效果。

如果物体受力不平衡，它的运动状态会发生改变，那么，当两个力作用在同一物体上时，具备哪些条件二力才平衡呢？

视频:      [实验]   二力平衡的条件

（选择音量横屏看）

[实验反思]

1.实验中改变钩码数量，是为了探究卡片受二力的大小不相等时，卡片是否平衡。

2.把卡片扭转一个角度，是为了探究两个力的作用线不在同一条直线上，卡片是否平衡。

3.把卡片剪开，是为了探究两个力作用在两个物体上，卡片是否平衡。

三、相互作用力与二力平衡的区别

相互作用力是两个力作用在两个物体上；

二力平衡是两个力作用在同一个物体上.

例如，放在水平桌面上的物体。

●压力是物体对桌面的力，桌面是受力物体，它是物体发生弹性形变产生的力，作用点在桌面上，如下图所示.

●支持力是桌面对物体的力，桌面上的物体是受力物体，它是桌面发生弹性形变产生的力，作用点在物体上,如下图所示.

●重力是物体受到地球吸引产生的力，作用点在物体的重心上，如下图所示.

压力和支持力是两个力作用在两个物体上，为相互作用力。

重力和支持力是两个力作用在同一个物体上，为二力平衡。

如下对比图示：

由于压力和支持力都是由于物体的重力产生的，重力的方向竖直向下，那么，在水平桌面上的物体对桌面的压力和支持力都在竖直方向上，这三个力都是大小相等并作用在同一条直线上。

即：F压=F支=G

相互作用力和二力平衡是力学核心知识点，是学习力学的基础，一定要理解、掌握，并熟练应用。

【中考真题训练】

  1. (2018天津4题3分)

如图所示，用线将灯悬挂在天花板上，当灯静止时，灯所受拉力的平衡力是（     ） 

A.线所受的重力     B.灯所受的重力

C.灯对线的拉力     D. 线对天花板的拉力

 2. (2018江西13题3分)

如图所示，王爷爷推着失去动力的汽车在平直道路上匀速前进，下列说法正确的是  (     )

A.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力

B.汽车所受的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力

C.汽车所受的重力与汽车对地面的压力是一对相互作用力

D.汽车对王爷爷的推力与地面对王爷爷的摩擦力是一对相互作用力

3.(2019安徽)

如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止图中分别给出了A、B的受力示意图.下列说法正确的是（  ）

A.F2与G4、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力

B.F1与F3是一对作用力与反作用力

C.G4与F2是一对平衡力

D.F2与F1是一对平衡力

 3.  (2018安徽15题)

我们知道，一对作用力与反作用力总是大小相等.方向相反，如图所示,重25N的长方体物块甲放在水面桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上，则下列说法正确的是  (         )

A.物块乙受到的合力为10 N

B.物块乙对物块甲的压力为15 N

C.桌面受到物块甲的压力为15 N

D.桌面对物块甲的支持力为35 N 

4.(2019常德)

如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物G=5N,则弹簧测力计A的示数为           N,弹簧测力计B的示数为            N.

 

5.(2018泰州34题3分)

如图所示，在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动，木块受到的拉力和            力是一对平衡力， 木块对桌面的压力和桌面对木块的            力是一 对相互作用力，木块对桌面的压力是由              发生形变面产生的。

6.(2019梧州)(6分)

某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时,请问:

(1)实验时应选择较        (选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面.

(2)如图甲所示,当左右两端同时挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的大小     ,方向          .

(3)在图甲实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在                      .

(4)为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上,小明用轻质硬纸片
代替小车做实验,如图乙所示,他将要对硬纸片进行的操作是                          .

(5)小明同学完成课本的实验后,提出了一个问题后猜想:只受一个力作用的物体也能保持平衡状态.为了验证猜想,他将一个小球用一根细线悬挂起来如图丙所示,剪断细线后小球下落,如图丁所示.由实验可知,小明的猜想是                 (选填“正确”或“错误”)的.

7.(2018河池24题3分)

为了探究二力平衡的条件,张三同学设计了如图甲的实验:

(1)实验中发现两边的钩码质量不相等时,木块运动,质量相等时,木块静
止,说明二力平衡的一个条件是力的                                                     

.
(2)接着张三将木块扭转一个角度,松手后观察到小木块不能平衡,说明
力平衡时,两个力必须作用在                       .

(3)在另一小组实验中,李四用小车代替木块,如图乙所示,同学们认为李
四的实验装置优于张三的实验装置,其主要原因是                                                                           .

8.(2020天津)

一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车,它受到的平衡力有（  ）

A. 一对  B. 二对  C. 三对  D. 四对

9.(2020宜宾)

如图所示,物体只受到F1和F2两个方向相反的力作用,能使该物体处于平衡状态的是（   ）

10.(2020安徽)

如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重为G的小球并保持静止.图中分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图.下列判断正确的是（  ）

A.G与F3是一对平衡力

B.G与F3是一对相互作用力

C.F1与F2是一对平衡力

D.F1与F2是一对相互作用力

参

考

答

案

在

下

边

找

哦

！

参考答案：

1、B  2、B  3、B

4. 5   5      5. 摩擦  支持   木块   

6.  (1)光滑    (2)相等相反

     (3)同一条直线上

     (4)剪断   (5)错误

7.(1)大小相等    (2)  同一直线上

  (3)  滚动摩擦力小于滑动摩擦力

8.B   9.C  10.D

【全部课程链接】

（哪里不会点哪里）

第六章：力和运动

八年级：初步认识力的概念

八年级：力的作用效果和图示

八年级：弹力和测力计

八年级：重力和它的大小

八年级：重力的三要素

八年级：[实验]二力平衡的条件

八年级：静摩擦力

八年级：滑动摩擦力

八年级：牛顿第一定律

八年级：惯性

第七章：压强

八年级：压力及作用效果

八年级：压强

八年级：【实验探究】液体压强规律

八年级：液体压强的大小

八年级：连通器

八年级：大气压强

八年级：流体压强

第八章：浮力

八年级：浮力产生的原因

八年级：[实验]浮力的大小与方向

八年级：称重法测物质密度

八年级：物体的沉浮条件

八年级：阿基米德原理

八年级：平衡法测物质密度

八年级：浮力的利用（漂浮）

八年级：浮力的利用（悬浮）

第九章：简单机械  

八年级：杠杆及力臂的画法

八年级：[实验]杠杆平衡的条件

八年级：杠杆的应用

八年级：定滑轮和动滑轮

八年级：滑轮组

功、功率、机械效率

八年级：功

八年级：功率

八年级：功的原理

八年级：机械效率

八年级：【实验】测量滑轮组的机械效率

第十章：机械能及其转化

八年级：动能

八年级：重力势能

八年级：弹性势能

八年级：《机械能转化》

中考必考知识点

中考、统考必考点：二力平衡

中考、统考必考点：摩擦力

中考、统考必考点：液体压强

中考、统考必考点：浮力

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