在初中物理力学范畴之内, 二力平衡属于运动以及力的根基之所在, 其同样当属中考出现频率颇高的考点。这个概念表面看上去好像挺简单的, 具体而言, 就是有一个物体, 它在两个力的作用之下维持着静止或者是匀速直线运动的状态, 那么这两个力便是一对处于平衡状态的力。然而, 好多同学在做相关题目的时候, 却老是频繁地出现错误情况。其最根本的缘由在于未能将平衡力的四个条件完全领会透彻, 并且还不懂得怎样从实际的情境里面把研究对象给分离出来。就在今天, 我们借助一道经典的选择题, 要把二力平衡的判断方法彻彻底底地讲解明白。
从一道易错题说起
给出个题目, 呈示着这样的情况, 有一个木块, 处于静止姿态停在水平的桌面上, 以下问的情况乃是能构成一对平衡力的是（）
A. 木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力
B. 木块受到的重力和木块对桌面的压力
C. 木块受到的重力和桌面对木块的支持力
D. 木块受到的重力和地球对木块的引力
这道题目, 其错误率在常年当中, 始终是超过40%的, 众多同学, 都掉进了A以及B的坑里面。我们暂且不着急去选择答案, 而是要返回到二力平衡的本质上去。
审题：锁定研究对象是关键
进行和开展物理力学有关的分析时, 其最先开始的那一步, 始终必定是要清晰明确所针对研究以及探讨目标归属的对象。题目给出的要求是去判断“是不是属于一对平衡力”这种情况, 而处于平衡状态下的力必然一定是作用在此同一个物体之上。所以, 当拿到四个可供选择的选项之后, 不要凭借个人内心毫无根据的感觉, 首先要标记注明出每个选项之中那两个力各自分别是作用在哪一个物体之上。
快速画受力示意图
- A 选项: 存在着“木块对桌面的压力”, 其作用面向着桌面, 还有“桌面对木块的支持力”, 该力落脚之处是木块。因受力的对象有所不同, 所以可直接将其排除。
B选项, “木块受到的重力”, 其作用对象是木块；“木块对桌面的压力”, 其作用对象是桌面, 二者受力情况不同。
C选项, “木块受到的重力”, 作用在木块上, “桌面对木块的支持力”, 同样作用在木块上。
- D选项: 作用在木块上的, 有“木块受到的重力”, 还有“地球对木块的引力”。
到这个时候, A以及B淘汰了, 退场了。C还有D得在同一个物品之上, 再去做进一步的判定, 判断其他的条件。
解题思路：四个条件缺一不可
二力平衡有着四个方面的条件, 其一为同体, 也就是作用在同一个物体之上；其二是等大, 即大小是相等的；其三为反向, 意思是方向相反；其四是共线, 指的是作用在同一条直线上。需要注意的是, 在考试的时候, 这四个词是必须要牢牢背住的, 而且顺序能够记成“同体、等大、反向、共线”的样子。
条件逐一验证
瞧一瞧C选项, 木块处于静止于桌面上的状态, 在竖直方向之上仅仅受到重力以及支持力的作用, 并且其静止这种状态表明重力与支持力必然在大小方面是相等的, 在方向上是相反的, 同时是作用在同一条直线之上的。这四个条件全部都得以满足。
再瞧D选项, “木块受到的重力”以及“地球对木块的引力”, 二者实际上是同一个力。这是因为重力乃是因地球吸引才产生, 将其表述成两个力本身就是对概念的搅混掺杂。进一步来讲, 就算是两个各异不同的力, 它们都作用于木块之上, 方向又都竖直朝下, 并不契合反向的条件, 所以并非平衡力。
由此判定C是正确的。然而, 不少同学尽管做对了, 却讲不清楚D为何是错的, 究其根源在于没有切实分清“重力”与“地球引力”之间的关系。在中考物理里, 重力一般是指地球附近物体所受到的引力, 不过严格来讲, 重力并非完全等同于万有引力, 只是在初中阶段能够近似地去理解, 这道题的关键并不在此处, 而是在于平衡力必须方向相反。
步骤推导：规范答题的全流程
期望于中考时节稳稳当当获取这2分, 平日里势必要练就标准化的详尽解析流程步骤, 下面呈现出这道题的整套完整推导过程环节:
1. 首先要确定被研究的对象, 那是一个木块, 它静静地停在桌面上, 将该木块视作分析的对象这样子最为直接。
2. 将受力示意图画出: 木块在竖直方向之上, 受到了那个竖直向下的重力G, 以及竖直向上的支持力F；在水平方向那里, 不存在其他的力（不把摩擦考虑进去）。
3. 去剖析运动状态, 木块呈现出静止的情况, 这也就是平衡状态, 表明向上方向的力和向下方向的力, 二者在大小上是等同的。
4. 对照选项逐一判断：
A说, 压力跟支持力属于相互作用力, 它们受力的物体不一样, 并非平衡力呢。
- B：重力和压力受力物体不同物业经理人，且方向都向下初中物理经典例题下载，不是平衡力。
对于木块而言, 重力作用其上, 支持力也作用其上, 重力的大小与支持力的大小相等, 重力的方向和支持力的方向相反, 并且重力与支持力作用在同一条直线上, 二者属于平衡力。
- D：重力和地球引力本质同一力，且方向相同初中物理经典例题下载，不是平衡力。
5. 得出结论：C选项正确。
这套步骤, 看起来好像很繁杂琐碎, 然而, 当熟练之后, 仅仅需要二十秒, 就可以在脑海之中完成, 并且, 还能够极为有效地避免凭借感觉掉进陷阱里。
易错点：平衡力与相互作用力千万别搞混
对于这道题而言, A选项所具有的迷惑性是极强的。木块施加给桌面的压力, 以及桌面给予木块的支持力, 二者大小是相等的, 方向彼此相反, 并且作用于同一条直线之上, 然而仅仅只是不同体。它们属于一对相互作用的力, 并非平衡力。用于区分两者的口诀是: “平衡力作用于同一物体, 相互作用力分别作用于不同物体”。
一个绝佳的判断技巧
要是题目问“以下哪一个是一对平衡力”, 那你就采用删除法, 首先去看受力物体是不是同一个, 倘若不是的话, 那就直接将其划掉。接着再看方向是不是相反, 要是方向相同的情形, 同样把它划掉。最后去检查大小以及共线条件, 一般初中题目只要前两步是正确的, 那么答案也就锁定了。
有部分同学会产生这样的疑惑, 为何木块的重力以及木块对于桌面的压力常常会被予以混淆呢, 鉴于重力乃是木块所受到的, 而压力是木块朝桌面去施加的, 在解题期间要是把研究对象替换成桌面, 思路就会陷入杂乱状态一定要始终紧紧盯着题目所要求的那个物体，千万不可以随意进行替换。
举一反三：二力平衡的应用场景
二力平衡不但可用于直接进行判断, 而且更是成为计算压力、支持力以及摩擦力的基础, 比如说:
- 处于悬挂状态的灯, 其所受到的拉力以及重力, 此二者属于一对平衡力, 凭借这个条件能够求出拉力的大小。
- 水平匀速运动的木箱：推力等于摩擦力，二者平衡。
物体做堆叠状时, 处于下方的物体, 其所受到的来自上方物体的压力, 与该下方物体自身所拥有的重力, 再加上地面给予的支持力, 此三者共同构建成平衡力系。
给出一道新的那种有着变化形式的题目用来练习一下: 有一块处于吸附静止在竖直的那种黑板上面的磁铁, 这个磁铁受到几个力? 是哪两个力属于是相互平衡的力? 可以这样来分析解说: 这块有磁性的石头受到了重力, 还有来自黑板针对它的摩擦力, 以及黑板针对它的那种磁力也就是吸引力, 另外还有黑板针对它的支持力。处于竖直的那个方向来说, 此摩擦力和重力是相互平衡的, 处在水平方向, 这股吸引力跟上面那个的支持力又是平衡。这就是那种的实实在在的四力达到平衡的一种情境情景, 不过其原理依旧是构建在二力平衡的基础之上的。
总结：二力平衡的解题心法
中考考查二力平衡, 不会脱离“同体、等大、反向、共线”这八个字, 做题时要时刻记住, 平衡力是维持物体静止或者匀速直线运动状态的两个力, 而相互作用力是发生在两个物体之间那种“你给我, 我给你”的力, 只需要把受力物体区分明白, 且再结合物体运动状态判断出力的大小关系, 这类题目就是属于送分题。
物理学习并非是去背答案, 而是要养成这样的思维习惯, 即先进行审题, 接着再来画图, 而后展开分析。下次碰到二力平衡的情况, 不妨依照今天所讲的流程走上一回, 你就会发觉那些曾经令你头疼不已的选项, 变得清晰明了起来。