正确认识相互作用力和平衡力的关系

正确认识相互作用力和平衡力的关系

贵州省湄潭县天城中学 田 杰 电话：[1**********] 邮编：564102

相互作用力（也称作用力与反作用力）和同一直线上的两个平衡力是两对看似相同而性质完全不同的两对力。他们的共同之处就是：大小相等，方向相反，作用在同一条在线上，不同之处也是判断两个力到底是一对相互作用力还是一对平衡力的关键所在，就是：相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上；平衡力则同时作用在同一个物体上。

相互作用力是指两个物体在发生相互作用时产生的彼此对对方施加的力，也称之为作用力与反作用力）。发生相互作用的两个物体中一个叫做施力物体，另一个叫做受力物体。至于哪一个叫做施力物体，那一个叫做受力物体，要根据研究的对象来定，同时，相互作用力的产生与物体的运动状态无关，两个物体只要发生相互作用，就会产生相互作用力，相互作用产生的两个力的性质也是一样的。如用手推墙壁时，墙壁和手都是处于静止状态，手与墙之间的相互作用力都是因发生弹性形变而产生的弹力；两个靠近的磁体的磁极之间发生相互吸引或相互排斥时，彼此之间会发生相对运动，相互之间的作用力都是通过磁场之间的相互作用产生的磁场力。而平衡力是特指一个物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受到的各个力之间的合力为零的特定状态，所有的力都是同时作用在一个物体上的。如果物体不是处于静止状态或匀速直线运动状态，就不是受平衡力的作用。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，我们说物体受到平衡力的作用，反之，如果物体受到平衡力的作用，将处于静止状态或匀速直线运动状态，不受平衡力就不会处于静止状态或匀速直线运动状态。同时，处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受

到的平衡力可以是同一种性质的力，也可以是不同性质的力。以同一直线上的二力平衡为例：在用弹簧测力计称量物体受到的重力大小的实验中，当弹簧秤处于静止状态的时候，受到的重物给它施加的竖直向下的拉力和手对它施加的竖直向上的拉力，是同一种性质的两个力，都属物体因发生弹性形变而产生的弹力，他们是弹簧秤受到的一对平衡力；而同时处于静止状态的重物受到地球给它施加的竖直向下的重力和弹簧秤给他施加的竖直向上的拉力，就不是同一种性质的两个力，他们是重物受到的一对平衡力，其中重力是由于地球与物体之间的相互吸引而产生的引力，拉力则是重物与弹簧秤之间因发生弹性形变而产生的弹力。

在多数情况下，相互作用力和同一直线上的两个平衡力是同时存在的。如上面讲到的静止时的弹簧秤和重物都受到平衡力的作用，同时，重物与弹簧秤之间发生着相互作用；弹簧秤与手之间发生着相互作用。这些力与力之间的相互关系与相关现象给我们分析物体的受力关系以及物体的运动状态产生了一定的难度。只有在正确认识相互作用力和同一直线上的两个平衡力之间的相同点和不同点，才能应用它们正确分析物体的受力情况以及相应的运动状态。为了加深对它们的认识和理解，下面结合具体的例子进行分析说明。

例1：一本书静止在水平桌面上，下列说法正确的是

A．书受到的重力与书对桌面的压力是一对相互作用力； B.书受到的重力与桌面对书的支持力是一对相互作用力； C.书受到的重力与书对桌面的压力是一对平衡力； D. 书受到的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力。

分析：相互作用力与平衡力都同时满足大小相等，方向相反，作用在一条直线上，根本的区别在于两个力是否同时作用在同一物体上。A、C两选项中的两个力的方向都是竖直向下的，违背了“方向相反”的条件，因此这两个力既不是相互作用力也不是平衡力，故A、C两选项都不对。B选项中的两个力的受力物体都是书，并且满足大小相等，方向相反，作用在一条直线上，应该是一对平衡力而不是相互作用力，因此正确的答案应是“D”。

例2：一块重为G的砖块在水平力F的作用下压在竖直墙壁上处于静止状态，砖块对墙壁的压力为N，砖块受到的摩擦力为f，以下说法中正确的是

A. G与F是一对平衡力； B. G与N是一对平衡力； C. G与f是一对平衡力； D. N与F是一对平衡力。

在以上的四个力中，G、F、f都是同时作用在砖块上的力，但F的方向是沿水平方向，而G的方向却是沿竖直方向的，因此F与G不满足“在同一直线上”不可能是一对平衡力，故不能选“A”；砖块受到的重力G的方向是竖直向下的，在G的作用下具有向下运动的趋势，由于同时受到墙壁和手对它产生的竖直向上的阻止砖块向下运动的摩擦力f的作用而在竖直方向上处于静止状态，因此G与f 才是一对平衡力，故答案应是“C”；砖块对墙壁的压力N是沿水平方向的，并且受力物体是墙壁而不是砖块，与重力G不满足“在同一直线上”和 “作用在同一物体上”的条件，不可能是平衡力，故也不能是“B”；砖块对墙壁的压力N与手对砖块的压力F虽然都是沿水平方向，但它们的方向同相，且分别

作用在不同的物体上，不满足“同时作用在一个物体上”、“方向相反”的条件，因此它们也不是平衡力，故不能是“D”。

以上示例告诉我们，在分析某两个力是相互作用力还是平衡力时，必须首先弄明白每一个力的三要素，在此基础上，结合相互作用力和平衡力各自的特点，明确各个力之间的关系，才能作出正确的判断。因此在学习过程中，必需正确认识相互作用力和同一直线上的两个平衡力各自的特点，明确它们之间的相同点和不同点，结合对身边的物体的受力情况的分析，加深认识和理解，方能熟练掌握，运用自如。

2011年7月12日