初中学生如何正确认识平衡力和相互作用力

胡  忠  全

（六安市霍邱县临淮岗乡初级中学，1105355800@）

摘  要：文章从相互作用力和平衡力的相同点和不同点分析，加深学生对两对力的理解和掌握。

关键词：平衡力，相互作用力，物体，状态

力是物体对物体的作用。一个物体对另一个物体有作用时，同时也受到另一个物体对它的作用力，我们把两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力。几个力作用在同一个物体上，如果这个物体处于静止状态或匀速直线运动状态，则这几个力的作用效果相互抵消，我们就说这几个力平衡。由于平衡力和相互作用力都具有“大小相等，方向相反，作用在同一直线上”的性质，所以很多同学往往将它们混为一谈，稍不留意就可能出错。本文就平衡力和相互作用力的区别归纳如下。

一、概念

平衡力：物体受到几个力的作用而又处于平衡状态，那么物体所受的这些力称为平衡力。如果物体只受两个力的作用而处于平衡状态，称为“二力平衡”。
     相互作用力：力是不能离开物体而单独存在的， 只要有力发生，就至少有两个以上的物体存在。物体间力的作用是相互的，也就是说一个物体对另一个物体施加力时，同时也受到另一个物体对它施加的力，这就称为相互作用力，也叫做作用力和反作用力。

二、产生条件

平衡力：作用在物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，作用在同一直线上，那么这两个力彼此平衡。简单概括为四个条件：“同物、共线、等大、反向”。

相互作用力：一个物体对另一个物体施加了力， 受力物体反过来也会对施力物体施加了力。这两力作用在不同物体上、大小相等、方向相反、作用在同直线上。那么这两个力即为一对相互作用力。简单概括为四个条件：“不同物、共线、等大、反向”。
三、不同点

1.作用的物体不同上，平衡力均作用在同一物体上，即受力物体相同。而相互作用力作用在两个相互作用的物体上，具有不同的受力物体。

2.涉及有关物体的个数不同。一对平衡力涉及三个物体，相互作用力只涉及两个物体。比如：一个人立于地面上，此时受到重力和地面对人的支持力这一对平衡力的作用，涉及的物体的有：人、地球和地面。而此时人所受地面的支持力以及人对地面的压力这一对相互作用力，只涉及人和地面两个物体。

3.从力的性质上。平衡力不一定是同一性质的力。也就是说，既可能是同一性质的力，也可能不是同一性质的力。而相互作用的力必定是同一性质的力。

4.从力的个数。平衡力可以是两个力也可以是多力的合成，只要满足力平衡条件即可。而相互作用力只发生在两个力之间。

5.同时性。平衡力可以不同时出现和消失，但相互作用力是同时发生和消失的。

6.对物体运动状态的影响不同。物体在平衡力的作用下，其运动状态不变，而相互作用力与物体的运动状态无关。例如：在粗糙的水平面上匀速运动的小车所受的拉力为10N，由于小车在水平面上作匀速运动，因而此时一定受到与运动方向相反的摩擦力的作用。小车正是在这一对平衡力（地面给小车摩擦力和对小车的拉力）作用下作匀速运动的。二此时小车所受的重力和小车地球的吸引力这一对相互作用力，以及小车受到地面对它摩擦力和小车对地面的摩擦力这对相互作用力，对小车的运动状态无关。

四、举例证明

例1.对静止在水平地面上的汽车，下列分析正确的是（     ）

A.汽车的重力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力。

B.汽车的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力。

C.汽车的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力。

D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力。

分析：要区分平衡力和相互作用力，关键是搞清楚平衡力和相互作用力的共同点和不同点。此题中共涉及到三个力：汽车受到竖直向下的重力、地面对汽车竖直向上的支持力和汽车对地面竖直向下的压力。其中汽车的重力和地面对汽车的支持力满足“方向相反、大小相等（静止）、作用在同一个物体（汽车）上、两个力作用在同一条直线上”，符合一对平衡力的条件。同样道理，汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力满足“作用力分别作用在不同的物体上（分别是地面和汽车）、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上”，符合一对相互作用力的条件。

答案：C

例2.如图1所示，一人沿着水平方向用绳子拉一个放在水平地面上的箱子，但没有拉动。其中说法正确的是（     ）

A.绳拉箱子的力与人拉绳的力是一对平衡力。

B.绳拉人的力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力。

C.绳拉箱子的力小于箱子拉绳的力。

D.绳拉箱子的力小于地面对箱子的摩擦力。

分析：判断两个力是不是平衡力，就是看是否满足二力平衡的四个条件，缺一不可。首先要看两个力是不是作用在同一个物体上，这个条件非常重要，部分同学做题时容易忽略。相互作用力是发生在相互作用的两个物体之间，由此可见，平衡力的受力物体是一个，而相互作用力的受力物体是两个，即双方。

答案：B

小结：平衡力和相互作用力的根本区别就在于“是否作用在同一个物体上”。共同点容易掌握，而不同点容易忽略，注意抓住不同点来区分这两个概念，是准确解题的关键。

例3. 我们知道两个物体间力的作用是相互的，当把其中的一个力称为作用力时，另一个力就叫做反 作用力。牛顿第三定律告诉我们：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作 用在同一条直线上。如图2所示，甲弹簧测力计右端固定，左端与 A 相连；木块 A 平放在木块 B 上， 现水平拉动弹簧测力计乙使物块 B 在光滑的水平面上向左做匀速直线运动，当两弹簧测力计示数 稳定时，甲弹簧测力计示数为 F1，乙弹簧测力计示数为 F2.（1）画出 A所受的摩擦力的示意图；

（2）请结合牛顿第三定律和平衡力的特点证明：F1=F2。

分析：(1)如图3所示

  (2)因为A相对于B做匀速直线运动，所以A 受平衡力的作用，

即f_B对A＝F₁      

根据牛顿第三定律可知： f_A对B＝f_B对A，

又因为B相对于地面做匀速直线运动水平面光滑可知： f_A对B＝F₂

所以F₁＝F₂

例4. 请总结相互作用力与平衡力有什么区别？

参考文献

[1] 华东地区初中物理教材编写组，物理教学参考书，上海科学技术出版社，2008。