摸清平衡力與相互作用力間的問題

陳燕桃

摘要：平衡力（以二力平衡為例）與相互作用力，是力與運動關系只是板塊的兩個重要概念，在學習中必須要區別理解、摸清楚它們的之間異同點.

關鍵詞：相互作用；平衡；概念；狀態；運動

1平衡力與相互作用力的區別

1.1相同點

大小相等、方向相反、作用在同一條直線上.

1.2不同點

（1）定義不同，物體在幾個力作用下保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力平衡，如果是兩個力就叫作二力平衡；物體間力的作用是相互的，相互作用的兩個力互為作用力和反作用力，也叫作相互作用力.（2）力的作用點不同，平衡力作用在同一個物體上；相互作用力分別作用在兩個物體上（3）力的性質不同，平衡力可以是不同性質的兩種力，如自由靜止在地面的物體受到的重力和地面的支持力就是一對平衡力，但是重力屬于引力，而支持力屬于彈力；相互作用力必然是同一性質的力（4）作用效果不同，平衡力的不能改變物體的運動狀態，僅僅能使物體發生形變；相互作用力能使物體發生形變，也能改變物體的運動狀態（5）產生與消失的時間不同，平衡力可以先后產生或者消失，比如忽略空氣阻力時物體在空中下落過程中只受到重力，落到水平地面上時支持力才產生，并且在物體自由靜止后與重力平衡，同樣，如果再次將物體向上拋起，支持力消失了，但是種重力依然存在；相互作用力只能同時產生同時消失，不可單獨存在，如人推車時，人對車向前的力與車對人向后的力就同時產生.一旦停止推車，車對人的力也就消失了.

2例題分析

21 二力平衡與相互作用力的概念

例1一個物體只受到兩個力的作用，這兩個力的三要素完全相同，這兩個力（）

A.肯定是平衡力

B.肯定不是平衡力

C.一定是重力和支持力

D.一定是拉力和摩擦力

解析：（1）一個物體所受兩個力的三要素相同，它們的大小相等、方向相同、作用點相同，它們不是一對平衡力，故A錯誤，選項B正確；（2）物體所受重力與支持力的方向不同，它們的三要素不同，不符合題意，故選項C錯誤；（3）物體所受的拉力與摩擦力方向相反，拉力與摩擦力的三要素不同，不符合題意，故D錯誤.答案選B.

點撥：理解力的三要素、理解平衡力的概念、對物體正確受力分析，是正確解題的關鍵.

22平衡狀態

例2 （2016年天津）直升機沿豎直方向勻速升空時，在豎直方向上受到升力F、重力G和阻力f，下面關于這三個力的關系式正確的是（）

A.F>G+fB.F

C.F=G+fD.F=G-f

解析：直升機沿豎直方向勻速升空時，處于平衡狀態，所以受到的是平衡力.由題意知，直升機在豎直方向上受到升力F、重力G和阻力f，其中升力F豎直向上.重力G和阻力f都豎直向下，則三者的關系是F=G+f.答案選C.

點撥：會對直升機的受力情況進行分析，知道物體在平衡狀態時受到平衡力的作用，是解答的關鍵.

2.3平衡力的判斷

例3 （2016年漳州）杯子靜止在水面桌面上，下列說法正確的是（）

A.桌面對杯子的支持力大于杯子受到的重力

B.杯子受到的支持力與杯子受到的重力是一對平衡力

C.杯子受到的支持力與杯子對桌面的壓力是一對平衡力

D.杯子對桌面的壓力與杯子受到的重力是一對平衡力

解析：一對平衡力必須大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上，據此逐一判斷.選項A，桌面對杯子的支持力與杯子受到的重力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上，是一對平衡力，所以大小相等，故A錯誤；選項B，杯子受到的支持力與杯子受到的重力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上，是一對平衡力，故B正確；選項C，杯子受到的支持力與杯子對桌面的壓力作用在不同的物體上，不是一對平衡力，故C錯誤；選項D，杯子對桌面的壓力與杯子受到的重力作用在不同的物體上，且方向相同，不是一對平衡力，故D錯誤.答案應選B.

點撥：本題主要考查了對二力平衡條件的理解，逐一對照四個條件可做出判斷，尤其注意兩個力是否作用在同一物體上.

2.4平衡力的實際應用

例4 （2016年選自貢）如圖1，光滑水平面上疊放甲、乙兩木塊，甲木塊用一根細繩拴在左邊固定的豎直板上，現用力把木塊乙從右端勻速抽出，所用力F=15N，求兩木塊甲、乙所受的摩擦力（）

A.甲為零，乙受向右的15N的摩擦力

B.甲和乙都受向右15N的摩擦力

C.甲和乙都受向左15N的摩擦力

D.甲和乙都是15N，甲受向右的摩擦力，乙受向左的摩擦力

解析：（1）由題干中木塊乙向右端勻速運動可以得知，木塊乙處于平衡狀態，故受平衡力的作用，其中在水平方向受拉力F和甲對其向左的摩擦力作用，根據二力平衡的條件可以判斷，乙木塊受到的摩擦力為15牛，方向水平向左.

（2）如圖1所示，木塊甲靜止，木塊甲處于平衡狀態，所以甲受平衡力的作用，在水平方向受細繩對其向左的拉力與乙對其向右的摩擦力作用，摩擦力的大小為15N.答案選D.

點撥：此題主要考查了二力平衡條件及摩擦力方向的判斷，解決此題的關鍵是分別以甲或乙為研究對象進行分析，找出相互平衡的力.

2.5平衡力與相互作用力的辨別

例5 （2016年廣元）如圖2所示，甲、乙兩物體在水平桌面上處于靜止狀態，關于它們受力的說法正確的是（）

A.甲對乙的壓力與桌面對乙的支持力是一對相互作用力

B.乙物體受到甲、乙兩物體的重力和桌面的支持力

C.乙物體受到的重力與桌面的支持力是一對平衡力

D.乙物體受到重力、甲物體的壓力和桌面的支持力

解析：依據二力平衡的條件和相互作用力的條件分析選項選項A、甲對乙壓力的大小等于甲重力的大小，桌面對乙支持力的大小等于甲乙的重力和，因此二力不是相互作用力，故A錯誤；選項（B）（D）因為乙處于靜止狀態，因此乙物體受甲的壓力、重力和桌面的支持力，故B錯誤，（D）正確.選項（C），乙物體受到的重力與桌面的支持力，二力大小不相等，因此不是平衡力，故C錯誤.答案選D.

點撥：本題考查相互作用力和平衡力的區分，關鍵明確相互作用力的條件和二力平衡條件的區別，同時會對物體進行正確受力分析.

參考文獻：

[1]趙燕春 區別“平衡力”跟“相互作用力”的一種實驗法[J].中學物理（初中），2012（12）：55-56

[2]田杰正確認識相互作用力和平衡力的關系[J].初中生輔導，2011（3）：44-45

[3]左朋法 辨析“平衡力”與“相互作用力”[J].中學生數理化，2013（11）：47-48

[4]沈早泉 相互作用力與平衡力的異同[J].數理天地（初中版），2013（7）：54-55