实验16 探究二力平衡的条件-备战2021年中考物理必考实验精解精练

实验16 探究二力平衡的条件 探究课题：探究二力平衡的条件 实验装置 实验原理 小车受到几个力的作用, 小车处于静止状态或匀速直线运动状态, 那么这几个力相互平衡 探究过程 1如图甲所示, 改变两端托盘中砝码的质量, 使其质量不同或相同, 从而改变力的大小, 放手后观察小车的运动状态； 2.如图乙所示, 将右边托盘上的砝码放到左边托盘上, 从而使两个力的方向不同,放手后观察小车的运动状态； 3.让小车在水平桌面上处于静止状态, 将小车扭转一个角度, 如图丙所示, 使两细线不在同一直线上 , 放手后观察小车的运动状态； 4.如图丁所示, 两个力分别作用在两个小车上, 也就是说两个力作用在不同物体上, 放手后观察此时小车所处的状态； 5.记录数据； 记录表格 实验结论 二力平衡的条件: 作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 满分归纳——考点方向 器材作用 1. 本实验中选用了小车而不选用木块, 理由是: 因为小车有轮子, 滚动摩擦小于滑动摩擦，为了减小摩擦力的影响 注意事项 1.定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向 2.如何探究两个力在同一直线上：把纸板转动一个角度，然后松手，观察小车的运动状态 3.把纸板转动一个角度的目的是：探究两个是否作用在同一直线上 4.如何探究两个力作用在同一物体上？将纸板从中间剪开，观察纸板是否还处于平衡状态 5.选择静止状态的原因：匀速运动状态不好控制 6.进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性 7.在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：摩擦力 1．小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们用装置甲实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时，木块A处于静止状态，若再往右盘中增加一个钩码后，木块A仍处于静止状态；经过思考，小强用小车B替换了木块A再进行实验，如图乙所示；同时，小红用硬纸板C替换了木块A再进行实验，如图丙所示。 （1）甲、乙、丙三个装置中最优的是___________，因为___________。 （2）小红将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向___________，并通过调整 ___________来改变拉力的大小。 （3）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 ___________（选填“能”或“不能”）平衡。此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要在___________。 【答案】丙 最大程度消除了摩擦力的影响 相反 钩码的数量 不能 一条直线上 【解析】 （1）[1][2]图乙小车与桌面之间是滚动摩擦，摩擦较小，图丙小卡片几乎悬在空中，实验受摩擦力影响更小，卡片重力小，可忽略其重力对实验的影响，而图甲木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在较大摩擦力，实验要受到摩擦力影响，故丙最好，因为最大程度消除了摩擦力的影响。 （2）[3][4]在线的两端挂上钩码，拉力方向相反，一个向左一个向右，要改变拉力大小，可调整钩码的数量。 （3）[5][6]小华将小卡片扭转一个角度，两个拉力不在同一直线上，松手后小卡片不能平衡，说明一对平衡力需要在一条直线上。 2．某物理学习小组在“探究二力平衡的条件”实验时，自制了一套如图所示的实验装置，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的细线，分别跨过左右支架上的定滑轮。 （1）本实验观察的对象是______； （2）在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______（选填“相同”或者“相反”），并通过调整钩码的数量来改变两端拉力的______； （3）当两端所挂钩码数量相同时，把小卡片转至如图所示位置，松手时小卡片将______（选填“转动”或“静止”），说明不在同一直线上的两个力______（选填“能”或“不能”）平衡； （4）将小纸片从中间用剪刀剪断，发现小纸片运动，说明______在同一物体上的两个力平衡。 【答案】小卡片 相反 大小 转动 不能 作用点 【解析】 （1）[1]实验中通过观察小卡片能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小卡片。 （2）[2][3]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，通过调整钩码的数量来改变两端拉力的大小。 （3）[4][5]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。 （4）[6]将小纸片从中间用剪刀剪断，两个力不在同一个物体上，小纸片运动，说明作用点在同一物