浅谈来自生活中的平衡力问题

潘兰革（河北省清河县杨二庄中心校区054800）

浅谈来自生活中的平衡力问题

潘兰革（河北省清河县杨二庄中心校区054800）

在初中物理的力学教学内容中，平衡力是一项重要的学习内容，尤其是在实际生活中，平衡力可以说是无处不在，本文通过对一些常见的生活现象进行解析，分析其中的平衡力问题，达到理论联系实践的目的，提高物理知识解决生活问题的能力。

生活平衡力

平衡力指的是受力物体处于静止状态或匀速直线运动状态，则这力的作用合力为零，我们就说物体受到的力是平衡力。即：若受到作用力的物体保持静止或匀速直线运动状态，它所受到的力一定是平衡力。

平衡力在生活中随处可见，下面撷取几个小问题进行浅析。

问题一：平面上有一个不倒翁，当平面倾斜且不倒翁静止不动时，不倒翁的状态是（）

解析：不倒翁静止不动时，受到的是平衡力。不倒翁受到三个作用力，分别是重力、平面支持力、平面的摩擦力。如图所示：

不倒翁受到的三个力之间都不符合二力平衡力的要点：在一条直线、方向相反。但是，不倒翁静止不动，很明显就是受到了平衡力。仔细考虑，可以发现，不倒翁受到重力是毋庸置疑的，另一个应该是和重力方向相反、在一条直线上的力。其实就是摩擦力和支持力的合力。此问题中的二力平衡力就是重力、摩擦力和支持力的合力。

问题二:小明沿水平方向推小车,但小车仍保持静止。小明加大力气推小车，使小车保持匀速直线运动。分析小车静止不动和匀速直线运动时的平衡力。

解析：小明沿水平方向推小车,但小车仍保持静止,说明了小明对车的推力等于车受到的阻力。这时的阻力是地面对小车的静摩擦力。这时，小车受到的平衡力是推力和静摩擦力。

当小明加大力气推小车，推力克服了最大静摩擦力，使物体开始了运动，以后只要保持推力等于滑动摩擦力，就可以实现小车匀速直线运动。当小车匀速直线运动时，小车受到的平衡力是推力和滑动摩擦力。

问题三：小明去钓鱼，站在河岸边，手里提着一条细线，线上挂有一条鱼。此时，小明和鱼都静止不动，则小明、细线、鱼共同所受的重力与地面给小明的支持力相等。对不对？为什么？

解析：小明、细线、鱼共同所受的重力与地面给小明的支持力相等的说法是正确的。小明、细线、鱼共同所受的重力可以看成是一个力，由于小明是站在地面上的，所以小明对地面的压力等于小明的重力，重力和支持力是平衡力，压力和支持力是一对相互作用力。因为平衡力是相等的，相互作用力也是相等的，所以小明、线、鱼共同所受的重力与地面给小明的支持力相等。

问题四：小明在广场上玩耍，买了一个充有氦气的气球，小明将气球系在一辆玩具小汽车上，并将玩具小汽车放置在光滑的水平地面上。无风时细绳处于竖直方向，当一阵风沿水平方向吹向气球时，以下说法正确的是（）

A．小汽车可能被拉离地面

B．氢气球仍处于静止状态

C．小汽车一定沿地面滑动

D．小汽车仍处于静止状态

解析：小车在地面静止不动时受气球拉力和地面支持力以及重力的作用，当风沿水平方向吹向气球时，细绳拉小汽车的力由竖直方向变为斜向上，会产生一个水平方向的合力，由于气球受风力的作用，所以绳子也对小车有了水平方向的力（可以将气球和车视为整体），使得小汽车沿地面滑动。

问题五：小明站在秤上称体重，当小明静止站在秤上时,下列属于平衡力的是（）

A.人的重力与秤对人的支持力

B.人对秤的压力与秤对人的支持力

解析：此题正确答案是A，平衡力必须是施加在一个物体上。A项为平衡力，B项为相互作用力，即作用力与反作用力。平衡力要涉及3个物体，两个施力物体，一个受力物体。在A项中，人受到重力和支持力，人受到的重力，地球是施力物体，人为受力物体，秤对人的支持力，施力物体为秤，人还是为受力物体，且这两个力的作用点在同一个物体上，即这两个力有同一个受力物体，且方向相反，大小相等。相互作用力只涉及两个物体，一个施力一个受力，且彼此为施，彼此为受，如B项中，人对秤的压力，人为施力物体，秤为受力物体，而秤对人的支持力，则秤是施力物体，人为受力物体，且这两个力的作用点在不同的物体上，人对秤压力的作用点在秤上，秤对人的支持力的作用点在人上，因此，这两个力不在同一个受力物体上。

问题六：如果一个运动的物体在水平方向受到平衡力，是不是只能在水平方向匀速直线运动，而不能其他方向？如果一个运动物体受到重力和支持力的平衡力是不是只能竖直运动，不能水平运动？

解析：不是。运动中的物体在某个方向受到平衡力,则在该方向上做匀速直线运动或静止。在其他方向上的运动状态与某个方向无关。按照牛顿第一定律，一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。牛顿在第一定律中指出了力与物体运动间的关系，合力是改变物体的速度的原因。而当物体受力平衡时受的合外力为零，所以物体保持静止或匀速直线运动。

本文从多个方面展示了平衡力在生活中的不同表现形式，解析了判断分析平衡力的一些常用方法技巧，但是法无定法，还需要在日常学习练习时多作总结和归纳，灵活运用，抓住其中的关键因素和知识点，既可以单独运用，也可以组合运用，才能透过现象看本质，有的放矢地解决问题。

[1]贾庆哲.相互作用力与平衡力辨析[J].初中生学习指导：初二版，2014（3）.

[2]郭随化.判断物体受力题的错解分析[J].物理教学探讨：初二学研卷，2000（4）.

[3]忻传森.物体平衡问题的解题方略[J].物理实验：中学部分，2004（11）.

（责编 田彩霞）