二力平衡
第八章8.0《运动和力》主要研究运动和力的关系。我们身边的很多物体都处于二力平衡状态。
什么是8.2《二力平衡》状态？处于二力平衡状态的物体，有何特性？我们接下来一起进行解析。
王尚老师录制了5段视频，供同学们免费学习使用
手机端可长按识别二维码看视频
电脑端请用手机扫二维码看视频
受力平衡状态
桌面上的一本书，一直处于静止状态。
平直公路上行驶的小汽车，维持匀速前进，处于匀速直线运动状态。
上述案例的书，还有小汽车，都是在若干个力的作用下，保持静止或做匀速直线运动。
如果物体处于静止状态，或匀速直线运动状态，我们就说物体所受到的力相互平衡，物体处于受力平衡状态。
同学们需要知道，平衡状态有两种，即静止状态，或匀速直线运动状态。
二力平衡的条件
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
二力平衡的条件，可以通过下述实验来得出。
实验：探究二力平衡的条件
上述二力平衡的条件，在我们物理教材中，首先是通过下述实验来探究的。
如图所示，左侧砝码质量大于右侧砝码质量，观测小车是否静止？
如图所示，左侧砝码质量小于右侧砝码质量，观测小车是否静止？
如图所示，左侧砝码质量等于右侧砝码质量，观测小车是否静止？
实验结论：左右两侧砝码质量相等时，小车处于静止状态。
我们再来进一步地，从力的角度进行探讨。
对托盘和砝码受力分析可知，绳子的拉力等于托盘和砝码重力，因此作用在小车上的左、右两段绳的力（F1与F2）满足条件：
作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上；此时，这两段绳子对小车的两个拉力F1与F2满足二力平衡。
我们还可以这样描述，F1与F2是一对儿平衡力。
二力平衡的应用
在学习《弹力》时，我们利用弹簧测力计测量物体所受到的力，其实就是利用了二力平衡。
比如，利用弹簧测力计测量小石块的重力。
对小石块进行受力分析，发现小石块只受到两个力的作用，分别为弹簧测力计的拉力与自身的重力（施力物体是地球）。
拉力与重力，满足条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，作用在同一条直线上；
因此，拉力与重力满足二力平衡，拉力和重力是一对儿平衡力。
合外力
很遗憾我们的课本上并没有对合外力的详细解析，这也是很多学生迷惑的地方。
我们在这里举几个案例，由浅入深，归纳下合外力的概念，并在其基础上探究受力平衡。
合外力简称合力，反映的是物体所受到的多个力的综合作用效果。
研究若干个力的合外力一定要满足基本前提：这些力都作用在该物体上，或者说，该物体是这些力的受力物体。
如果一个物体受到向右的10N的推力F1，还受到另一个向右的20N的推力F2，我们就说物体合外力为30N，方向向右。
如果一个物体受到向右的80N的推力F1，还受到向左的10N的推力F2，我们就说物体合外力大小为70N，方向向右。
如果一个物体受到向右的10N的推力F1，还受到向左的10N的推力F2，我们就说物体合外力为零。
在同一条直线上的多个力，我们规定某个方向为正，将正方向的所有力进行加法计算得到F正；将负方向的所有力进行也加法计算得到F负；
F正-F负的大小，即为F合。
当F合为正时，代表其方向与规定方向相同；
当F合为负时，代表其方向与规定方向相反。
受力平衡下的物体
根据上一节牛顿第一定律的拓展可知，合外力为零时，物体必然处于静止或匀速直线运动状态，我们说此时物体受力平衡。
如果题意中告知某物体受力平衡，我们可以得到如下的信息：
1从运动上分析，该物体必然是处于静止状态，或处于匀速直线运动状态。
2从受力上分析，该物体受到的合外力为零。
多力平衡
二力平衡是一种典型的受力平衡情况。物体在多个力的作用下，依然可以处于受力平衡的状态。
下面我们从教材中讲到的二力平衡出发，进行拓展，研究多力下物体的平衡。
如上图所示，一个黄色的物块落在地面上。物块的重力是G=20N。
物体还受到地面对其向上的作用力，该力是地面的支持力。
物体只在二力作用下处于静止状态，因此受力平衡，即重力与支持力这二力平衡，可知F支=20N（方向为竖直向上），受力图如上图所示。
物体在三力、甚至更多力的作用下，依然静止，会有什么结论呢？
如下图所示，如果在对物体施加一个方向为竖直向下的30N的压力的作用，此时物体依然静止。
那么，物体所受到的力依然要相互平衡。物体受到的力包括：竖直向下的重力、竖直向下的压力、竖直向上的支持力（受力图如图所示）。
力的大小需要满足：G+F压=F支；
《二力平衡》基础知识巩固题
1、定义：物体在受到 的作用时，如果能保持 ，我们就说这两个力平衡了。二力平衡的条件： 。
2、平衡力和相互作用力的比较：相同点 ；不同点 。
3、跳伞运动员跳伞过程中，前阶段降落速度是增大的，后阶段是匀速降落的，运动员（包括降落伞）在前后两个阶段受力情况分别是：重力 阻力；重力 阻力。
4、物体在受到几个力的作用时，如果保持 状态或 状态，我们就说这几个力是 。作用在一个物体上的两个力，如果大小 ，方向 ，并且 ，这两个力就彼此平衡了。
5、用绳子拉小车在光滑的水平面上运动，如果绳子突然断了，小车将做 运动，这时小车所受合力的大小为 。
6、一个物体的重量是10N，当把它吊在半空中静止时，它受到的拉力是 N，若使它以1m/s的速度匀速下降时，它受到的拉力是 N。
7、一个物体在10N的一对平衡力作用下做匀速直线运动，如果将这对平衡力突然都变成5N，那么物体的速度将 。
8、起重机拉着5×104N的货物加速向上运动，钢绳对货物的拉力 5×104N。
9、两架完全相同的直升飞机，甲飞机以5m/s的速度匀速上升，乙飞机以4m/s的速度匀速下降，那么甲飞机受到的举力 乙飞机受到的举力。
10、下列物体，受力不平衡的是 。
A、地球同步卫星。
B、匀速直线上升的直升机。
C、静止在水平桌面的课本。
D、在铁轨上匀速直线运动的列车。
《二力平衡》基础知识巩固题答案
1、两个力 静止状态或匀速直线运动状态 作用在同一个物体上，两个力的大小相等，方向相反，且两个力在一条直线上
2、大小相等，方向相反，作用在一条直线上 平衡力作用在同一物体上，可以是不同性质的力；相互作用力作用在不同物体上，是相同性质的力。
3、大于 等于
4、静止 匀速直线运动 平衡力 相等 相反 作用在同一直线上
5、匀速直线 0
6、10 10
7、不变
8、大于
9、等于
10、A
参考文献
初中物理知识点总结
本文内容与物理知识体系关系
初二下学期物理知识点→8.0《运动和力》→8.2《二力平衡》
关键词：二力平衡；平衡状态；平衡力
