定义:
平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态;
悬挂着的电灯、放在桌面上的书、在平直公路上做匀速直线运动的汽车、在空中匀速直线下降的降落伞都处于平衡状态。如下图:
平衡力:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,这几个力称为平衡力。即这几个力的合力为零,作用效果相互抵消。
悬挂着的电灯能保持静止,是因为电灯受到的重力和灯绳对它的拉力是一对平衡力(图甲);在平直公路上做匀速直线运动的汽车,受到向前的牵引力和地面、空气对它的向后的阻力,这时牵引力和阻力是一对平衡力(图乙)。桌面上的书保持静止,书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力(图丙)。
平衡力和相互作用力:
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作用力和反作用力 |
相互平衡的两个力 |
相同点 |
大小 |
相等 |
相等 |
方向 |
相反,且在同一直线上 |
相反,且在同一直线上 |
区别 |
作用对象 |
分别作用在两个物体上 |
共同作用在同一个物体上 |
作用时间 |
同时产生,同时消失 |
一个力消失另一个力可以存在 |
力的作用效果 |
作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,一般产生不同的效果 |
两个力共同作用在同一个物体上,使物体保持平衡 |
定义:重力在物体上的作用点,叫作重心。
重心的位置:
重力在物体上的作用点叫做重心,物体重心的位置和物体的形状、材料以及是否均匀有关。均匀、规则物体的重心在它的几何中心上。物体的重心可能不在物体上,如一个密度均匀的金属环的重心在环所形成圆的圆心上。
说明:重心的位置并不是固定不变的。它随质量的分布变化而变化。如将一块质地均匀的圆铁饼偏离圆心的地方去掉一小块,则铁饼的重心就要发生变化。
悬挂法、支持法找物体重心 1.
悬挂法:如图所示,先在A点把薄板悬挂起来,薄板静止时,所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线AB上。然后在C点把薄板悬挂起来,同理知,薄板的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点O就是薄板重心的位置。
2.
支持法:将物体平放,用手或一支铅笔顶起来,耐心调整支持点,直到能将物体水平顶在空中,则支持点就是物体的重心。如:把汤匙放在手指上,仔细调节支撑汤匙的支点,使其在手指上平衡,这时就可知道汤匙的重心就在支点上方,如图所示。