二力平衡是指兩個(gè)力作用于一個(gè)物體,并且這兩個(gè)力的大小相等、方向相反,使物體能保持平衡狀態(tài)。這兩個(gè)力可以是任意性質(zhì)的力,包括重力、彈力、摩擦力等。
二力平衡通常出現(xiàn)在以下情況中:當(dāng)一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),它所受到的力就是二力平衡力。例如,一個(gè)靜止在水平面上的物體受到的重力和支持力是一對(duì)二力平衡力。當(dāng)物體在兩個(gè)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),這兩個(gè)力也是二力平衡力。例如,一個(gè)沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到的重力和摩擦力是一對(duì)二力平衡力。
需要注意的是,二力平衡的條件是兩個(gè)力作用于一個(gè)物體,并且這兩個(gè)力的大小相等、方向相反,使物體能保持平衡狀態(tài)。因此,二力平衡的條件并不局限于兩個(gè)力的作用方向,也不局限于作用在同一物體上。
題目:一個(gè)重為5N的物體在水平面上受到兩個(gè)相等的力作用,水平面與物體間的摩擦因數(shù)為0.2,物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求物體所受的摩擦力和支持力。
分析:
1. 物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明物體受到平衡力的作用。
2. 根據(jù)二力平衡的條件,物體受到兩個(gè)相等的力作用,這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一直線上。
3. 水平面與物體間的摩擦因數(shù)為0.2,說(shuō)明物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為μmg,其中μ為摩擦系數(shù),m為物體質(zhì)量,g為重力加速度。
4. 由于物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此物體受到的支持力與重力大小相等、方向相反。
解:
1. 根據(jù)二力平衡的條件,物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為μmg = 0.2 × 5 × 10 = 10N。
2. 由于物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此物體受到的支持力與重力大小相等、方向相反,即支持力為5N。
答案:物體所受的摩擦力為10N,支持力為5N。