精品物理頻道 2021-03-13平衡力與相互作用力的區别
平衡力與相互作用力是力學部分的重點知識,也是中考每年必考的重要考點之一,命題方式主要以選擇題為主。
大多數同學還是能夠正确辨識平衡力與相互作用力,但也有一些學生遇到此類問題時,還是會感到模糊不清,不知道怎麼區分平衡力與相互作用力。
今天,小編就帶大家一起來看看:如何攻克平衡力與相互作用力的問題。
平衡力翻譯成中文就是:
押解犯人
平衡力:就像押解犯人
相互作用力翻譯成中文就是:
禮尚往來
相互作用力:就是禮尚往來
一般來說,中考試題考查的主要是以二力平衡為主,這類選擇題拿分還是比較容易的。但有時考題中會出現三力平衡的問題,而且涉及的物體在兩個以上。遇到這種考題時,很多考生往往對施力物體和受力物體會混淆,或者把三力平衡誤作二力平衡,從而作出錯誤的判斷。
下面,小編以幾道試題為例,告訴大家如何去辨識平衡力與相互作用力、二力平衡與三力平衡,以及如何正确地對物體進行受力分析。也希望通過此文,能幫助到更多的考生拿到此類題的滿分。
【例1】如圖所示,課堂上,老師用一質量為m的小磁塊把一張質量為M的紙片吸在豎直放置的磁性黑闆上,三個物體均靜止不動。下列分析中正确的是( )
A.磁性黑闆對小磁塊的摩擦力大小為mg
B.紙片不會掉落的原因是受到小磁塊對紙片的壓力
C.紙片受到小磁塊的摩擦力方向為豎直向下
D.紙片受到黑闆的摩擦力和紙片的重力是一對平衡力
【解析】先分析小磁塊的受力情況,如圖1,在豎直方向上,小磁塊受重力G1和紙片對它豎直向上的摩擦力F1兩個力的作用,這兩個力是平衡力。(注意:小磁塊與黑闆之間是沒有摩擦力作用的,摩擦力是産生在兩個直接相互接觸的物體間的,小磁塊并沒有與黑闆直接接觸,而是與紙片直接接觸,所以小磁塊與紙片間才有摩擦力作用),選項A錯誤。
紙片在豎直方向的受力情況如圖2,紙片受到的力有:重力G2、黑闆對它豎直向上的摩擦力f2,除此之外,根據力的作用是相互的,由于紙片對小磁塊施加了一個豎直向上的摩擦力f1,所以小磁塊會對紙片施加一個豎直向下的摩擦力f1',選項C正确。
紙片靜止時,豎直方向受到的力是三力平衡。水平方向,紙片受到小磁塊的壓力和黑闆的壓力,這兩個力是一對平衡力。因此紙片不掉落的的原因是受到黑闆對紙片的摩擦力,選項B錯誤。
根據上面的分析可知,紙片受到黑闆的摩擦力f2和紙片的重力G2與小磁塊的摩擦力f1'之和是一對平衡力(即三力平衡),故選項D錯誤。
【例2】學校舉行大掃除,下圖是小英提着水勻速走向教室的情景,下列說法正确的是( )
A. 水桶受到的重力與手對水桶的拉力是平衡力
B. 水受到的重力與水桶對水的支持力是平衡力
C. 水對水桶的壓力與手對水桶的拉力是平衡力
D. 水桶受到的重力和水桶對人的拉力是相互作用力
【解析】選項A、研究對象是水桶。水桶受到的力有:重力G桶、水的壓力F壓、手的拉力F拉,如圖3。水桶受到的力為三力平衡,F拉=G桶 F壓 ,可見,水桶受到的重力G桶與手對水桶的拉力F拉大小不相等,所以這兩個力不是平衡力,選項A錯誤。
選項B、研究對象是水。水受到的力有:重力G水、水桶的支持力F支,如圖4。這兩個力大小滿足二力平衡的條件,是平衡力,選項B正确。
選項C、前面已分析得出:F拉=G桶 F壓,可見,水對水桶的壓力F壓與手對水桶的拉力F拉大小不相等,所以這兩個力不是平衡力,選項C錯誤。
選項D、相互作用力一定是同種性質的力,拉力屬于彈力,而重力和彈力是不同性質的力,所以水桶受到的重力和水桶對人的拉力不是相互作用力,選項D錯誤。
【例3】(2019安徽省)如圖,A、B兩物塊疊放在水平桌面上保持靜止。圖中分别給出了A、B的受力示意圖。下列說法正确的是( )
A. F2與GA、F1兩個力的合力是一對作用力與反作用力
B. F1與F3是一對作用力與反作用力
C. GA與F2是一對平衡力
D. F2與F1是一對平衡力
【解析】由圖知,A物塊受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B對A向下的壓力F1;B物塊受到向上的支持力F3和向下的重力GB 。
選項A、以A為研究對象,A物塊在水平桌面上保持靜止,受力平衡(這是三力平衡,此時A受到的重力與地面對A的支持力不是平衡力),這三個力的關系是:GA F1=F2 , 即F2與GA、F1兩個力的合力是一對平衡力,不是一對相互作用力,選項A錯誤。
選項B、B對A有向下的壓力F1 , 因為力的作用是相互的,則A對B有向上的支持力F3 , 所以F1與F3是一對作用力與反作用力,選項B正确。
選項C、A物塊處于靜止狀态,由圖示和力的平衡條件可得:F2=GA F1 , 則GA與F2的大小不等,所以GA與F2不是一對平衡力,選項C錯誤。
選項D、A物塊處于靜止狀态,由力的平衡條件可得:F2=GA F1 , 則F2與F1的大小不等,所以F2與F1不是一對平衡力,選項D錯誤。
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