二力平衡的4大条件（二力平衡条件简单的知识）

要知道二力平衡条件，先要了解什么叫平衡状态，平衡状态与受力情况。

平衡状态，物体受到二个力或二个以上的力，其作用效果相互抵消而处于静止或匀速直线运动状态。其中，静止状态叫静平衡，匀速直线运动状态叫动平衡。

牛顿第一定律告诉我们，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。即物体不受力时，其运动状态也是不改变的。牛顿描述的“不受力”情况，在地球上是不存在的，只有在太空中，才可以看到牛顿第一定律所描述的物理现象。根据牛顿第一定律，物体不受力时，其运动状态是不会改变的。反之，要改变物体的运动状态，必须对物体施加力的作用，这个力，如果是非平衡力，运动状态才改变，如果是平衡力，运动状态也会不改变。所以，物体运动状态不改变有二种情况：受到平衡力的作用或者不受力，处于平衡状态的物体至少受到二个力的作用，这就是二力平衡。

二力平衡条件是什么呢？下图是总结二力平衡条件的实验。实验原理，力能改变物体的运动状态。实验器材，小车、棉线、钩码、滑轮等。

实验操作方法。把小车放在光滑的水平桌面上，向小车两端的托盘里放钩码，观察小车的运动状态的改变情况。用手按住小车，改变两端钩码数量，然后松手，观察小车能否保持静止。用手按住小车，让两端托盘的钩码数量相等，且两个力的方向相同，观察小车能不能保持静止。用手按住小车，使两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，观察小车能否保持静止。用手按住小车，让两端 钩码数量相等，使小车受到的拉力方向相反，且在同一条直线上，观察小车能不能保持静止。

该实验中，小车在水平方向运动的桌面为什么要越光滑越好？这是因为该实验是研究二力平衡，如果小车受到的摩擦阻力不能忽略，小车在水平方向就会受到三个力的作用。所以，桌面光滑，就可以理想化小车在水平方向只受到两个拉力的作用。另外，增加钩码的质量，使两个拉力远大于摩擦力，可以减小摩擦阻力对实验的影响。

最后得出结论：作用在同一物体上的二个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上，这二个力就平衡。一般情况下，教师都总结为八字口诀：同体、等值、反向、共线。并称为二力平衡的四条件。缺一不可。下图就是一个例子。

二力平衡在日常生活中有广泛的应用。已知一个力的大小可以推知另一个力的大小。例如，水平行驶的火车，不考虑空气的阻力作用，如果作匀速直线运动，已知牵引力的大小可以推知摩擦力的大小。已知火车重力大小，可以推知火车受到支持力（弹力、压力）的大小。

重心是物体的重力作用点，规则物体的重心在它的几何中心，而不规则物体的重心就要利用二力平衡知识寻找它的重心。如下图，用一根线在不规则物体的A处挂起来，并沿着悬挂线画一条直线AB。用线在C处挂起来，并沿着悬挂线画一条直线CD，则AB和CD交叉点O就是不规则物体的重心，其基本原理就是利用了二力平衡条件。

证明方法是这样的，两次悬挂时，不规则物体都受到重力和线对它产生的拉力，由于物体是静止的，这两对力均是平衡力，重力作用线和线对它的拉力作用线必在同一条线上，即重力的作用点既在直线AB上，又在直线CD上，两条直线的交点O必然是不规则物体的重心。

二力平衡与物体的运动状态。物体受到平衡力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。相当于物体不受力，但不能说物体不受力。例如，用弹簧测力计测量物体所受重力时，放在桌面上的物体受到竖直向下的重力和桌面对他竖直向上的支持力，悬挂着的电灯，受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力，都是二力平衡使物体处于静止状态。在水平道路上匀速直线运动的汽车，水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力，是二力平衡使物体处于动平衡状态。

同一条直线上的二个力可能平衡，也可能不平衡，如果不平衡，我们可以用等效替代法来描述，即用合力来描述。 一个力的作用效果与二个力的作用效果相同，则这个力叫做这二个力的合力，这二个力叫做合力的分力。

合力的计算方法。当F1 、F2方向相同时，F合= F1 F2，合力的方向与F1 、F2方向相同。当F1 、F2方向相反时，F合=| F1 —F2|，合力的方向与较大的力方向相同。

当物体受到的合力不为零时，物体的运动状态是不断改变的。有的由静到动，有的由动到静，有的由快变慢，有的由慢变快，有的运动方向发生改变（曲线运动）。当物体受到的合力为零，物体运动状态是不改变的。

当合力方向与物体运动方向相同时，物体运动的速度由小变大。当合力方向与物体的运动方向相反时，物体运动的速度由大变小。当合力方向与物体运动方向不在一条直线上时，物体运动的速度方向不断改变，物体作曲线运动。

不论是初中学生还是高中学生，二力平衡力与相互作用力始终是易混淆的难点或曰重点。这是由于二力平衡力与相互作用力有三个相同点，只有一个不同点。相同点：大小相等、方向相反、在同一条直线上。不同点：平衡力是作用在同一物体上的两种力。

而相互作用力是作用在不同物体上的一种力，用示意图表示： 二力平衡是A→B←C，相互作用力是 A ↔C。

判断物体受到两个力是否为一对平衡力，首先要看清楚这两个力作用点是否在同一个物体上，然后，再看其他三个条件是否同时满足。也可以看物体在这两个力的作用下能否保持静止状态或匀速直线运动状态。

特别提醒，竖直上抛物体在最高处的瞬时速度为零，并不属于静止，不属于二力平衡。同理，物体摆动时，摆动到最高点时，也不属于静止状态。二力平衡还包括广义上的力矩平衡，处于力矩平衡的物体，物体是静止或匀速转动状态。