说说“二力平衡”的应用

二力平衡的知识是初中物理力学部分的重要知识点.二力平衡知识掌握得好坏.将直接反映同学们的力学学习水平.并影响今后对力学知识的领悟.理解二力平衡的条件

二力平衡的条件是：两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上，即同体、等值、反向、共线.如果两个力符合这四个条件.这两个力就是一对平衡力.二力平衡条件表明.一对大小相等、方向相反的力平衡时，该二力必为作用于同一物体上的一对共点力.

例1

如图1所示的四种情形中.属于二力平衡的是（ ）.

解析：平衡力是指作用在一个物体上。大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力.图A中的两个力虽然大小相等、方向相反且作用在同一直线上，但它们不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，A错；图B中的两个力作用在同一物体上，大小相等、方向相反且在同一直线上.符合二力平衡条件.是一对平衡力，B对；图C中的两个力作用在同一物体上，方向相反且在同一直线上.但是大小不相等.不是一对平衡力，C错；图D中的两个力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，但没有作用在同一直线上，不是一对平衡力.D错.

答案：B

例2 一个物体同时受到两个力的作用.这两个力的三要素完全相同.那么这两个力（ ）.

A.一定是平衡力 B.一定不是平衡力

C.可能是平衡力 D.无法判断

解析：当两个力的三要素完全相同时.这两个力大小相等、方向相同且两个力的作用线重合.方向相同的两个力不符合二力平衡的条件.所以三要素完全相同的两个力一定不是平衡力.

答案：B

平衡力与物体运动状态的关系

一个物体在两个力的作用下.如果处于静止状态或匀速直线运动状态.这两个力就是一对平衡力.在平衡力的作用下，原来处于静止状态的物体.依然处于静止状态：原来运动的物体，一定以原来的速度做匀速直线运动.反之，静止的物体只受两个力作用时，这两个力一定是平衡力；做匀速直线运动的物体，如果只受两个力作用.那么这两个力也一定是平衡力.所以，物体受到平衡力的作用不一定处于静止状态，原来处于匀速直线运动状态的仍保持原来的匀速直线运动状态.原来处于静止状态的仍保持原来的静止状态.即物体受到平衡力的作用时，其合力为零，运动状态不发生改变.

例3 如图2，有一条平直的轨道ABC.其中AB段表面粗糙.BC段表面光滑.一辆电动小车在A位置由静止向右运动.小车静止时受到的支持力和――是一对平衡力.小车经过B点后将做____（填“加速直线”“减速直线”或“匀速直线”）运动.（不计空气阻力）

解析：小车静止时，在水平方向不受力.在竖直方向受重力和支持力，由于小车静止，所以重力和支持力是一对平衡力.小车经过B点后.由于BC段表面光滑，小车在水平方向不受力，在竖直方向仍然受平衡力，所以小车保持刚通过B点时的运动状态不变.即小车做匀速直线运动.

答案：重力匀速直线

例4频闪摄影是研究物体运动时常用的一种实验方法，图3中的A、B、C、D是用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在不同运动状态下的照片.其中受到平衡力作用的是（ ）.

解析：物体在平衡力的作用下将保持原来的运动状态不变，即原来静止的物体还保持静止状态.原来做匀速直线运动的物体还保持匀速直线运动状态.做匀速直线运动的物体，运动轨迹是一条直线.且在相等的时间间隔内物体的运动距离相等.只有图D符合条件.

答案：D

二力平衡和相互作用力的异同

一个物体对另一个物体施力时.另一个物体也同时对它施加力的作用，则这两个力是一对作用力与反作用力.一对平衡力和一对相互作用力的相同点是：等值、反向、共线；不同点是：相互作用力的受力物体是两个物体，即作用在两个不同的物体上.而平衡力的受力物体是一个物体.即作用在同一物体上.相互作用力是同一性质的力，两个力同时产生、同时消失：平衡力不一定是相同性质的力.一个力的消失并不影响另一个力.

例5 如图4所示，一辆小车在水平地面上做匀速直线运动.以下几对力中属于相互作用力的是（ ）.

A.小车所受的重力和水平地面的支持力

B.小车受到的牵引力和小车受到的摩擦力

C.小车受到的支持力和小车对水平地面的压力

D.小车所受的重力和小车对水平地面的压力

解析：平衡力和相互作用力的区别是：平衡力的受力物体是一个物体，而相互作用力的受力物体是两个物体.对小车进行受力分析，小车在竖直方向受到重力和支持力，在水平方向受到牵引力和摩擦力的作用.由于小车在水平地面上做匀速直线运动.在竖直方向静止，所以小车受到平衡力作用，重力和支持力是一对平衡力，牵引力和摩擦力也是一对平衡力，A、B不符合题意.小车受到的支持力作用在小车上，而小车对水平地面的压力作用在水平地面上，这两个力同时产生，同时消失，等值、反向、共线，但不是作用在同一物体上，是一对作用力与反作用力.C符合题意.图中，小车受到的重力方向竖直向下，小车对水平地面的压力方向垂直向下。它们的方向相同.不符合相互作用力的条件.D不符合题意.

答案：C

学即用，练一练：

1.长方体木箱放在水平地面上.木箱上放一木块，如图5，则下列分析正确的是（ ）.

A.木箱受到的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力

B.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对相互作用力

C.木箱对木块的支持力和木块对木箱的压力是一对平衡力

D.地面对木箱的支持力和木块对木箱的压力是一对相互作用力

2.如图6所示.重80N的物体受到F=_60 N的水平推力作用，沿竖直墙壁向下匀速运动，则物体受到的摩擦力是（ ）.

A.20 N B.140 N

C.80 N D.60 N

3.用飞机空投物品，物品下落过程中.如果它所受的力是一对平衡力，那么它将做（ ）.

A.匀速运动 B.减速运动

C.加速运动 D.曲线运动