李 白●

江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)湖塘實(shí)驗(yàn)中學(xué)(213161)

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例析二力平衡的典型應(yīng)用

李 白●

江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)湖塘實(shí)驗(yàn)中學(xué)(213161)

二力平衡是初中物理力學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，也是解決力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，由于二力平衡知識(shí)在題干中具有較強(qiáng)的隱秘性，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)該知識(shí)時(shí)感到比較困難，本文通過(guò)一些實(shí)例對(duì)其典型應(yīng)用進(jìn)行研究.

初中物理；二力平衡；受力分析

二力平衡是初中物理力學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，其也是解決許多力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，所以對(duì)二力平衡學(xué)習(xí)的好壞直接關(guān)系到力學(xué)學(xué)習(xí)的好壞.由于二力平衡知識(shí)在題干中具有較強(qiáng)的隱秘性，并且該知識(shí)點(diǎn)容易與其他知識(shí)點(diǎn)相融合，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)時(shí)感到比較困難.本文通過(guò)一些實(shí)例，對(duì)二力平衡的一些典型應(yīng)用進(jìn)行研究.

一、平衡狀態(tài)和平衡力

在一些力學(xué)的問(wèn)題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“靜止”或者“勻速直線運(yùn)動(dòng)”等字眼，該類問(wèn)題考察的實(shí)質(zhì)就是二力平衡.由于此類問(wèn)題一般具有較強(qiáng)的迷惑性，學(xué)生在解答此類問(wèn)題時(shí)，必須認(rèn)真分析題干，充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí).

圖1

例1 如圖1所示，一人在沿水平方向用力推車，但是車始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，此外推力F____(>、=、<)阻力f.

解析 此題如果根據(jù)我們的生活常識(shí)，會(huì)感覺(jué)阻力應(yīng)該大于推力，因?yàn)樾≤嚊](méi)有動(dòng).在解答時(shí)如若這樣思考，這正好掉進(jìn)了命題人的陷阱中.通過(guò)認(rèn)真分析題干可以得到汽車始終是靜止的，這就表明此時(shí)小車處于平衡狀態(tài)，此時(shí)就要對(duì)小車進(jìn)行受力分析.由于小車在水平位置只受到推力F和阻力f沒(méi)有其他力，因此可得兩者是相等的.

通過(guò)例題可知，在解答此類問(wèn)題時(shí)，千萬(wàn)不能用生活常識(shí)去解題，這往往是命題人設(shè)置的陷阱，認(rèn)真尋找題干中的“突破口”從而得到平衡狀態(tài)則是解題的關(guān)鍵.其中需要特別注意的是，當(dāng)物體處于靜止或者是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，物體的受力情況有兩種：1.物體本身不受力；2.物體受到平衡力.

二、二力平衡條件

在中考物理中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)判斷兩個(gè)力是否是平衡力的題目，該類題目考查的實(shí)質(zhì)就是二力平衡條件：同體、等大、反向、共線.其中需要對(duì)“同體”的概念要多加留意，因?yàn)槠涫谴祟愵}型的易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生往往會(huì)忽視.

例2 如圖2所示，判斷下面哪些是平衡力？哪些不是平衡力？

解析 通過(guò)審題可知，此題要運(yùn)用到二力平衡的條件.在A中，A滿足等大、反向、共線，但是發(fā)現(xiàn)是兩個(gè)物體因此不滿足同體，因此A中不是平衡力；在B中，B中滿足同體、等大、反向、共線，因此B中是平衡力；在C中，C滿足同體、等大、反向，但是發(fā)現(xiàn)兩力不在同一直線上，因此C中不是平衡力；在D中，D滿足同體、反向，但是從圖中可以發(fā)現(xiàn)兩力的大小是不等的并且兩力不在同一直線上，因此D中不是平衡力.

圖2

通過(guò)例題可知，判斷是否是平衡力，要始終抓住二力平衡條件.此外許多學(xué)生容易將平衡力和相互作用力混淆，雖然兩者之間存在著許多相似點(diǎn)，但是在一些細(xì)微之處有很大的區(qū)別，而其細(xì)微的區(qū)別學(xué)生往往不能抓住，從而導(dǎo)致在解題時(shí)錯(cuò)誤率很高.

三、同一直線上二力的合成

在力學(xué)壓軸題中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)物體并且物體與物體之間存在著力的作用，力的數(shù)量比較多，這從而一方面會(huì)使受力分析比較難，另一方面不好分析力的大小.因此通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒▽⒘Φ臄?shù)量減少又不影響其狀態(tài)是解題的關(guān)鍵.

圖3

例3 如圖3所示，假設(shè)甲、乙、丙三個(gè)磁環(huán)相同(不計(jì)摩擦力)，當(dāng)磁環(huán)都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，甲對(duì)乙的作用力F1和丙對(duì)乙的作用力F2的大小關(guān)系是( ).

A.F1>F2B.F1=F2C.F1

解析 由題意得，本題是比較F1和F2的大小，而這兩力之間都有一個(gè)共同體就是乙.因此對(duì)乙進(jìn)行受力分析：受到了向下的重力G、甲對(duì)乙的作用力F1，方向向下、丙對(duì)乙的作用力F2，方向向上.而磁環(huán)是處于靜止?fàn)顟B(tài)，即其是二力平衡.因此F2=F1+G，所以F1

通過(guò)例題可知，將同一直線上的力進(jìn)行合成將極大程度的降低解題的難度，但是在進(jìn)行力的合成時(shí)，要特別注意力的方向；1.當(dāng)兩個(gè)力的方向相同時(shí)，則F=F1+F2；2.當(dāng)兩個(gè)力的方向相反時(shí)，則F=F1-F2(F1

綜上所述，二力平衡是初中物理的重要知識(shí)點(diǎn)之一，其在許多的問(wèn)題中都有涉及，因此教師在教學(xué)過(guò)程中要特別加強(qiáng)學(xué)生對(duì)此類知識(shí)點(diǎn)的講解，學(xué)生也要在今后的學(xué)習(xí)和做題中要多分析、多總結(jié)，從而達(dá)到一個(gè)融會(huì)貫通的境界.

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