任务1 我们课间操立正站在地面上静止不动,人体受几个力的作用?这几个力的大小和方向分别是什么关系?
任务2 前面学习过滑动摩擦力的测量,在水平方向上匀速直线拉动木块,此时的摩擦力大小与拉力的大小有什么关系?方向有什么关系?
任务3 二力平衡和相互作用力有什么相同点和不同点?
任务2 前面学习过滑动摩擦力的测量,在水平方向上匀速直线拉动木块,此时的摩擦力大小与拉力的大小有什么关系?方向有什么关系?
任务3 二力平衡和相互作用力有什么相同点和不同点?
答案
任务1 人体受到重力和支持力两个力的作用;两个力的大小相等、方向相反。
任务2 大小相等;方向相反。
任务3 不同点:
(1)对象不同:作用力与反作用力的作用对象不同,它们是分别作用在相互作用的对方,即两个物体上;而平衡力是作用在同一个物体上。
(2)性质不同:作用力与反作用力的性质一定相同,而平衡力性质可以不同。
(3)作用时间不同:作用力与反作用力一定是同时发生的,而平衡力不一定同时发生。
相同点:大小相等、方向相反、在同一直线上。
任务2 大小相等;方向相反。
任务3 不同点:
(1)对象不同:作用力与反作用力的作用对象不同,它们是分别作用在相互作用的对方,即两个物体上;而平衡力是作用在同一个物体上。
(2)性质不同:作用力与反作用力的性质一定相同,而平衡力性质可以不同。
(3)作用时间不同:作用力与反作用力一定是同时发生的,而平衡力不一定同时发生。
相同点:大小相等、方向相反、在同一直线上。
解析
【分析】
任务1:首先明确静止的物体处于平衡状态,对站立在地面静止的人体进行受力分析,地面上的物体首先受地球的重力,同时地面会给人体向上的支持力,由于人体静止属于平衡状态,这两个力是平衡力,结合二力平衡特点就能判断大小和方向关系。
任务2:回忆滑动摩擦力测量的实验原理,木块做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向仅受拉力和滑动摩擦力,这两个力是平衡力,依据二力平衡条件可判断它们的大小和方向关系。
任务3:对比二力平衡和相互作用力,先从定义出发,从作用对象、力的性质、作用时间这些核心维度梳理不同点,再从力的大小、方向、作用线总结相同点。
【解析】
任务1:
1. 确定研究对象:静止在地面的人体;
2. 受力分析:人体受到地球施加的重力,以及地面施加的支持力,共2个力;
3. 状态与力的关系:人体静止,处于平衡状态,重力和支持力是平衡力,根据二力平衡条件,可知两个力大小相等、方向相反。
任务2:
1. 状态分析:水平方向匀速直线运动的木块处于平衡状态;
2. 受力分析:水平方向木块仅受拉力和滑动摩擦力,这两个力是平衡力;
3. 力的关系:根据二力平衡条件,可知摩擦力与拉力大小相等,方向相反。
任务3:
相同点:
二力平衡和相互作用力的两个力均满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点:
1. 作用对象不同:相互作用力分别作用在两个相互作用的物体上;二力平衡的两个力作用在同一个物体上。
2. 力的性质不同:相互作用力的性质一定相同;二力平衡的两个力性质可以不同。
3. 作用时间不同:相互作用力一定同时产生、同时消失;二力平衡的两个力不一定同时发生。
【答案】
任务1 人体受到重力和支持力两个力的作用;两个力的大小相等、方向相反。
任务2 大小相等;方向相反。
任务3 不同点:
(1)对象不同:作用力与反作用力的作用对象不同,它们是分别作用在相互作用的对方,即两个物体上;而平衡力是作用在同一个物体上。
(2)性质不同:作用力与反作用力的性质一定相同,而平衡力性质可以不同。
(3)作用时间不同:作用力与反作用力一定是同时发生的,而平衡力不一定同时发生。
相同点:大小相等、方向相反、在同一直线上。
【知识点】
二力平衡、相互作用力、受力分析
【点评】
本题通过三个递进式任务,分别考查了平衡状态下的受力分析、滑动摩擦力测量的实验原理以及二力平衡与相互作用力的辨析,重点区分易混淆的力学概念,帮助学生巩固受力分析方法,深化对基础力学规律的理解。
【难度系数】
0.8
任务1:首先明确静止的物体处于平衡状态,对站立在地面静止的人体进行受力分析,地面上的物体首先受地球的重力,同时地面会给人体向上的支持力,由于人体静止属于平衡状态,这两个力是平衡力,结合二力平衡特点就能判断大小和方向关系。
任务2:回忆滑动摩擦力测量的实验原理,木块做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向仅受拉力和滑动摩擦力,这两个力是平衡力,依据二力平衡条件可判断它们的大小和方向关系。
任务3:对比二力平衡和相互作用力,先从定义出发,从作用对象、力的性质、作用时间这些核心维度梳理不同点,再从力的大小、方向、作用线总结相同点。
【解析】
任务1:
1. 确定研究对象:静止在地面的人体;
2. 受力分析:人体受到地球施加的重力,以及地面施加的支持力,共2个力;
3. 状态与力的关系:人体静止,处于平衡状态,重力和支持力是平衡力,根据二力平衡条件,可知两个力大小相等、方向相反。
任务2:
1. 状态分析:水平方向匀速直线运动的木块处于平衡状态;
2. 受力分析:水平方向木块仅受拉力和滑动摩擦力,这两个力是平衡力;
3. 力的关系:根据二力平衡条件,可知摩擦力与拉力大小相等,方向相反。
任务3:
相同点:
二力平衡和相互作用力的两个力均满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点:
1. 作用对象不同:相互作用力分别作用在两个相互作用的物体上;二力平衡的两个力作用在同一个物体上。
2. 力的性质不同:相互作用力的性质一定相同;二力平衡的两个力性质可以不同。
3. 作用时间不同:相互作用力一定同时产生、同时消失;二力平衡的两个力不一定同时发生。
【答案】
任务1 人体受到重力和支持力两个力的作用;两个力的大小相等、方向相反。
任务2 大小相等;方向相反。
任务3 不同点:
(1)对象不同:作用力与反作用力的作用对象不同,它们是分别作用在相互作用的对方,即两个物体上;而平衡力是作用在同一个物体上。
(2)性质不同:作用力与反作用力的性质一定相同,而平衡力性质可以不同。
(3)作用时间不同:作用力与反作用力一定是同时发生的,而平衡力不一定同时发生。
相同点:大小相等、方向相反、在同一直线上。
【知识点】
二力平衡、相互作用力、受力分析
【点评】
本题通过三个递进式任务,分别考查了平衡状态下的受力分析、滑动摩擦力测量的实验原理以及二力平衡与相互作用力的辨析,重点区分易混淆的力学概念,帮助学生巩固受力分析方法,深化对基础力学规律的理解。
【难度系数】
0.8
任务 在探究二力平衡条件的实验中,将系于纸片两对角的线,分别跨过左右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的等重钩码,观察卡片在什么情况下处于平衡状态。

(1)在纸片处于平衡状态后,小丽用剪刀将纸片剪成两半,钩码和半张纸片会分别向两侧下坠。这样做说明了什么?
(2)如图,在纸片处于平衡状态后,小丽把小纸片转过一个角度,使小纸片受到的两个拉力大小相等、方向相反,松手后,纸片却不能保持平衡。这种现象说明了什么?
(3)事实上,小丽的实验并不是非常严谨的,因为小纸片本身还受到重力。这对小丽的实验结论是否有影响。请简要说明理由。
(1)在纸片处于平衡状态后,小丽用剪刀将纸片剪成两半,钩码和半张纸片会分别向两侧下坠。这样做说明了什么?
(2)如图,在纸片处于平衡状态后,小丽把小纸片转过一个角度,使小纸片受到的两个拉力大小相等、方向相反,松手后,纸片却不能保持平衡。这种现象说明了什么?
(3)事实上,小丽的实验并不是非常严谨的,因为小纸片本身还受到重力。这对小丽的实验结论是否有影响。请简要说明理由。
答案
(1)两个平衡的力要作用在同一个物体上。
(2)两个平衡的力要作用在同一直线上。
(3)有影响,但是卡片所受重力远小于拉力,重力忽略不计。
解析
【分析】
1. 第(1)问:完整纸片在两个拉力作用下平衡,剪成两半后,半张纸片仅受一个拉力无法平衡,对比可知二力平衡需要两个力作用在同一个物体上。
2. 第(2)问:将纸片转过角度后,两个拉力大小相等、方向相反但不共线,纸片不能平衡,说明二力平衡要求两个力作用在同一直线上。
3. 第(3)问:小纸片受重力,但重力远小于钩码的拉力,对实验中探究二力平衡条件的影响极小,可忽略,但从严谨性来说有一定影响。
【解析】
(1) 当纸片平衡时,两个拉力作用在同一物体上;将纸片剪成两半后,两个拉力分别作用在两个物体上,半张纸片无法保持平衡,说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一个物体上。
(2) 把小纸片转过角度后,两个拉力大小相等、方向相反,但作用线不在同一直线上,松手后纸片不能平衡,说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一直线上。
(3) 有影响,但小纸片的重力远小于钩码对它的拉力,重力对实验结论的影响可以忽略不计,因此对实验结论的影响很小。
【答案】
(1) 二力平衡时,两个力必须作用在同一个物体上。
(2) 二力平衡时,两个力必须作用在同一直线上。
(3) 有影响,但卡片所受重力远小于拉力,重力可忽略不计。
【知识点】
二力平衡条件
实验误差分析
【点评】
本题围绕二力平衡条件的探究实验展开,通过改变实验条件验证二力平衡的不同要求,同时考查实验中次要因素对结论的影响,注重对实验探究能力和分析能力的考查,帮助学生深化对二力平衡条件的理解。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问:完整纸片在两个拉力作用下平衡,剪成两半后,半张纸片仅受一个拉力无法平衡,对比可知二力平衡需要两个力作用在同一个物体上。
2. 第(2)问:将纸片转过角度后,两个拉力大小相等、方向相反但不共线,纸片不能平衡,说明二力平衡要求两个力作用在同一直线上。
3. 第(3)问:小纸片受重力,但重力远小于钩码的拉力,对实验中探究二力平衡条件的影响极小,可忽略,但从严谨性来说有一定影响。
【解析】
(1) 当纸片平衡时,两个拉力作用在同一物体上;将纸片剪成两半后,两个拉力分别作用在两个物体上,半张纸片无法保持平衡,说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一个物体上。
(2) 把小纸片转过角度后,两个拉力大小相等、方向相反,但作用线不在同一直线上,松手后纸片不能平衡,说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一直线上。
(3) 有影响,但小纸片的重力远小于钩码对它的拉力,重力对实验结论的影响可以忽略不计,因此对实验结论的影响很小。
【答案】
(1) 二力平衡时,两个力必须作用在同一个物体上。
(2) 二力平衡时,两个力必须作用在同一直线上。
(3) 有影响,但卡片所受重力远小于拉力,重力可忽略不计。
【知识点】
二力平衡条件
实验误差分析
【点评】
本题围绕二力平衡条件的探究实验展开,通过改变实验条件验证二力平衡的不同要求,同时考查实验中次要因素对结论的影响,注重对实验探究能力和分析能力的考查,帮助学生深化对二力平衡条件的理解。
【难度系数】
0.7
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