什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

精品物理频道 ,平衡力与相互作用力的区别

 

平衡力与相互作用力是力学部分的重点知识,也是中考每年必考的重要考点之一,命题方式主要以选择题为主。

 

大多数同学还是能够正确辨识平衡力与相互作用力,但也有一些学生遇到此类问题时,还是会感到模糊不清,不知道怎么区分平衡力与相互作用力。

 

今天,小编就带大家一起来看看:如何攻克平衡力与相互作用力的问题。

 

平衡力翻译成中文就是:

押解犯人

 

什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

平衡力:就像押解犯人

 

相互作用力翻译成中文就是:

礼尚往来

 

什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

相互作用力:就是礼尚往来

 

一般来说,中考试题考查的主要是以二力平衡为主,这类选择题拿分还是比较容易的。但有时考题中会出现三力平衡的问题,而且涉及的物体在两个以上。遇到这种考题时,很多考生往往对施力物体和受力物体会混淆,或者把三力平衡误作二力平衡,从而作出错误的判断。

 

下面,小编以几道试题为例,告诉大家如何去辨识平衡力与相互作用力、二力平衡与三力平衡,以及如何正确地对物体进行受力分析。也希望通过此文,能帮助到更多的考生拿到此类题的满分。

 

【例1】如图所示,课堂上,老师用一质量为m的小磁块把一张质量为M的纸片吸在竖直放置的磁性黑板上,三个物体均静止不动。下列分析中正确的是( )

什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

A.磁性黑板对小磁块的摩擦力大小为mg

B.纸片不会掉落的原因是受到小磁块对纸片的压力

C.纸片受到小磁块的摩擦力方向为竖直向下

D.纸片受到黑板的摩擦力和纸片的重力是一对平衡力

【解析】先分析小磁块的受力情况,如图1,在竖直方向上,小磁块受重力G1和纸片对它竖直向上的摩擦力f1两个力的作用,这两个力是平衡力。(注意:小磁块与黑板之间是没有摩擦力作用的,摩擦力是产生在两个直接相互接触的物体间的,小磁块并没有与黑板直接接触,而是与纸片直接接触,所以小磁块与纸片间才有摩擦力作用),选项A错误。

 

纸片在竖直方向的受力情况如图2,纸片受到的力有:重力G2、黑板对它竖直向上的摩擦力f2,除此之外,根据力的作用是相互的,由于纸片对小磁块施加了一个竖直向上的摩擦力f1,所以小磁块会对纸片施加一个竖直向下的摩擦力f1′,选项C正确。

什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

 

纸片静止时,竖直方向受到的力是三力平衡。水平方向,纸片受到小磁块的压力和黑板的压力,这两个力是一对平衡力。因此纸片不掉落的的原因是受到黑板对纸片的摩擦力,选项B错误。

 

根据上面的分析可知,纸片受到黑板的摩擦力f2和纸片的重力G2与小磁块的摩擦力f1’之和是一对平衡力(即三力平衡),故选项D错误。

 

【例2】学校举行大扫除,下图是小英提着水匀速走向教室的情景,下列说法正确的是( )

什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

A. 水桶受到的重力与手对水桶的拉力是平衡力

B. 水受到的重力与水桶对水的支持力是平衡力

C. 水对水桶的压力与手对水桶的拉力是平衡力

D. 水桶受到的重力和水桶对人的拉力是相互作用力

 

【解析】选项A、研究对象是水桶。水桶受到的力有:重力G桶、水的压力F压、手的拉力F拉,如图3。水桶受到的力为三力平衡,F拉=G桶+F压 ,可见,水桶受到的重力G桶与手对水桶的拉力F拉大小不相等,所以这两个力不是平衡力,选项A错误。

 

选项B、研究对象是水。水受到的力有:重力G水、水桶的支持力F支,如图4。这两个力大小满足二力平衡的条件,是平衡力,选项B正确。

 

选项C、前面已分析得出:F拉=G桶+F压,可见,水对水桶的压力F压与手对水桶的拉力F拉大小不相等,所以这两个力不是平衡力,选项C错误。

 

选项D、相互作用力一定是同种性质的力,拉力属于弹力,而重力和弹力是不同性质的力,所以水桶受到的重力和水桶对人的拉力不是相互作用力,选项D错误。

什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

 

【例3】(2019安徽省)如图,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( )

 

什么是平衡力(平衡力与相互作用力的区别)

A. F2与GA、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. GA与F2是一对平衡力

D. F2与F1是一对平衡力

 

【解析】由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB 。

 

选项A、以A为研究对象,A物块在水平桌面上保持静止,受力平衡(这是三力平衡,此时A受到的重力与地面对A的支持力不是平衡力),这三个力的关系是:GA+F1=F2 , 即F2与GA、F1两个力的合力是一对平衡力,不是一对相互作用力,选项A错误。

 

选项B、B对A有向下的压力F1 , 因为力的作用是相互的,则A对B有向上的支持力F3 , 所以F1与F3是一对作用力与反作用力,选项B正确。

 

选项C、A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:F2=GA+F1 , 则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,选项C错误。

 

选项D、A物块处于静止状态,由力的平衡条件可得:F2=GA+F1 , 则F2与F1的大小不等,所以F2与F1不是一对平衡力,选项D错误。

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