說說“二力平衡”應用

陳新華

二力平衡的知識是初中物理力學部分的重要知識點.二力平衡知識掌握得好壞，將直接反映同學們的力學學習水平，并影響今后對力學知識的領悟.

理解二力平衡的條件

二力平衡的條件是：兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一個物體上，即同體、等值、反向、共線，如果兩個力符合這四個條件，這兩個力就是一對平衡力.二力平衡條件表明.一對大小相等、方向相反的力平衡時，該二力必為作用于同一物體上的一對共點力.

例1 如圖1所示的四種情形中，屬于二力平衡的是（）.

解析：平衡力是指作用在一個物體上，大小相等、方向相反且在同一直線上的兩個力.圖A中的兩個力雖然大小相等、方向相反且作用在同一直線上，但它們不是作用在同一物體上，不是一對平衡力，A錯；圖B中的兩個力作用在同一物體上，大小相等、方向相反且在同一直線上，符合二力平衡條件，是一對平衡力，B對；圖C中的兩個力作用在同一物體上，方向相反且在同一直線上，但是大小不相等，不是一對平衡力，C錯；圖D中的兩個力作用在同一物體上，大小相等、方向相反，但沒有作用在同一直線上，不是一對平衡力，D錯.

答案：B

例2-個物體同時受到兩個力的作用，這兩個力的三要素完全相同，那么這兩個力（）.

A.-定是平衡力

B.-定不是平衡力

C.可能是平衡力

D.無法判斷

解析：當兩個力的三要素完全相同時.這兩個力大小相等、方向相同且兩個力的作用線重合，方向相同的兩個力不符合二力平衡的條件，所以三要素完全相同的兩個力一定不是平衡力.

答案：B

平衡力與物體運動狀態的關系

一個物體在兩個力的作用下.如果處于靜止狀態或勻速直線運動狀態，這兩個力就是一對平衡力.在平衡力的作用下，原來處于靜止狀態的物體.依然處于靜止狀態：原來運動的物體，一定以原來的速度做勻速直線運動.反之，靜止的物體只受兩個力作用時.這兩個力一定是平衡力；做勻速直線運動的物體，如果只受兩個力作用，那么這兩個力也一定是平衡力.所以，物體受到平衡力的作用不一定處于靜止狀態，原來處于勻速直線運動狀態的仍保持原來的勻速直線運動狀態，原來處于靜止狀態的仍保持原來的靜止狀態，即物體受到平衡力的作用時，其合力為零，運動狀態不發生改變，

例3如圖2.有一條平直的軌道ABC，其中AB段表面粗糙，BC段表面光滑.一輛電動小車在4位置由靜止向右運動，小車靜止時受到的支持力和是一對平衡力.小車經過B點后將做

一（填“加速直線”“減速直線”或“勻速直線”）運動.（不計空氣阻力）

解析：小車靜止時，在水平方向不受力，在豎直方向受重力和支持力，由于小車靜止，所以重力和支持力是一對平衡力.小車經過B點后，由于BC段表面光滑，小車在水平方向不受力，在豎直方向仍然受平衡力，所以小車保持剛通過B點時的運動狀態不變.即小車做勻速直線運動.

答案：重力勻速直線

例4頻閃攝影是研究物體運動時常用的一種實驗方法，圖3中的A、B、C、D是用照相機拍攝（每0.1s拍攝一次）的小球在不同運動狀態下的照片，其中受到平衡力作用的是（）.

解析：物體在平衡力的作用下將保持原來的運動狀態不變，即原來靜止的物體還保持靜止狀態.原來做勻速直線運動的物體還保持勻速直線運動狀態，做勻速直線運動的物體，運動軌跡是一條直線，且在相等的時間間隔內物體的運動距離相等，只有圖D符合條件.

答案：D

二力平衡和相互作用力的異同

一個物體對另一個物體施力時，另一個物體也同時對它施加力的作用，則這兩個力是一對作用力與反作用力.一對平衡力和一對相互作用力的相同點是：等值、反向、共線；不同點是：相互作用力的受力物體是兩個物體，即怍用在兩個不同的物體上，而平衡力的受力物體是一個物體，即作用在同一物體上.相互作用力是同一性質的力，兩個力同時產生、同時消失：平衡力不一定是相同性質的力，一個力的消失并不影響另一個力.

例5 如圖4所示.一輛小車在水平地面上做勻速直線運動，以下幾對力中屬于相互作用力的是（）.

A.小車所受的重力和水平地面的支持力

B.小車受到的牽引力和小車受到的摩擦力

C.小車受到的支持力和小車對水平地面的壓力

D.小車所受的重力和小車對水平地面的壓力

解析：平衡力和相互作用力的區別是：平衡力的受力物體是一個物體，而相互作用力的受力物體是兩個物體.對小車進行受力分析，小車在豎直方向受到重力和支持力，在水平方向受到牽引力和摩擦力的作用.由于小車在水平地面上做勻速直線運動.在豎直方向靜止，所以小車受到平衡力作用，重力和支持力是一對平衡力，牽引力和摩擦力也是一對平衡力，A、B不符合題意.小車受到的支持力作用在小車上，而小車對水平地面的壓力作用在水平地面上.這兩個力同時產生，同時消失，等值、反向、共線，但不是作用在同一物體上，是一對作用力與反作用力，C符合題意，圖中，小車受到的重力方向豎直向下，小車對水平地面的壓力方向垂直向下，它們的方向相同，不符合相互作用力的條件，D不符合題意，

答案：C

學即用，練一練：

1.長方體木箱放在水平地面上.木箱上放一木塊，如圖5.則下列分析正確的是（）.

A.木箱受到的重力和地面對木箱的支持力是一對平衡力

B.木箱對地面的壓力和地面對木箱的支持力是一對相互作用力

C.木箱對木塊的支持力和木塊對木箱的壓力是一對平衡力

D.地面對木箱的支持力和木塊對木箱的壓力是一對相互作用力

2.如圖6所示，重80N的物體受到F=60N的水平推力作用，沿豎直墻壁向下勻速運動，則物體受到的摩擦力是（）.

A.20 N

B.140 N

C.80 N

D.60 N

3.用飛機空投物品，物品下落過程中，如果它所受的力是一對平衡力，那么它將做（ ）.

A.勻速運動

B.減速運動

C.加速運動

D.曲線運動

參考答案：1.B 2.C 3.Aendprint