内容正文:
专题7 探究二力平衡的条件 实验专项突破
【实验装置】
【设计与进行实验】
(1)本实验选用小车和硬纸片而不选用木块的原因是 木块与桌面之间滑动摩擦力对实验影响较大 .
(2)定滑轮的作用是改变力的 方向 .
(3)控制变量法的应用:
①探究相互平衡的两个力是否大小相等时,保证作用在小车上的两个力在 同一直线 上,改变小车两边托盘中 砝码数量 ;
②探究相互平衡的两个力是否在同一直线上时,保证作用在小车上的两个力大小 相等 ,将小车 扭转一个角度 后释放;
③探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上时,用硬纸片替换小车,保证作用在硬纸片上的两个力在一条直线上并且大小相等, 用剪刀从中间将纸片剪开,观察纸片的运动状态是否发生变化 .
【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 ,并且作用在 同一直线 上。
【考点梳理】
(1)本实验中多次测量的目的是: 让实验结论更具有普遍性 .
(2)实验中,桌面必须水平,否则小车的重力会影响实验.
(3)实验中,如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态,则原因是 小车与桌面之间的摩擦力对实验有影响 .
【交流与讨论】
(1)本实验中选用了小车而不选用木块,理由是 滚动摩擦代替滑动摩擦代可以减小摩擦力
(2)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。实验中,甲、乙两方案对比:乙方案通过 滚动摩擦代替滑动摩擦的方式减小了与小车与接触面之间的摩擦 ;乙、丙两方案对比:丙方案 进一步减小因摩擦带来的实验误差 。同时较甲、乙两方案,丙方案能够更方便探究 一对平衡力与是否需要作用在同一物体上 。
一、单选题
1.在探究二力平衡条件的实验中,小明采用的实验装置如图所示,关于此实验下列说法中正确的是( )
A.实验的水平桌面越粗糙,实验效果越好
B.实验中两侧的滑轮是为了改变力的大小
C.为了探究平衡力的是否应作用在同一物体上,应将小车扭转一个角度
D.实验过程中,应让小车保持静止或者匀速直线运动
2.如图是探究二力平衡条件的实验装置,实验中小卡片实际上受到重力和两个拉力的作用,为了可以不考虑卡片重力对实验的影响,以下采取的措施中可行的是( )
A.增加钩码的数量B.换用轻质的细线C.减小滑轮与细线间的摩擦D.使两个滑轮在同一条水平直线上
3.在探究“二力平衡的条件”实验中,小枫同学采用的实验装置如图甲所示,小红同学采用的实验装置如图乙所示,下列是他们关于实验的一些做法和讨论,其中正确的是( )
A.小车或木块应该放在粗糙的水平桌面上才容易保持静止
B.小车或木块两端的滑轮为动滑轮,可以改变力的方向
C.图甲左、右盘各加入100g和120g的砝码时,木块仍处于静止状态,说明一对平衡力大小不相等
D.图乙实验用小车代替木块更科学,因为小车受的摩擦力远小于拉力,小车的摩擦可忽略不计
4.如图“探究二力平衡的条件”的实验,把小车或木块放到水平桌面上,小车两端用细线挂着相同的托盘。关于实验的做法和结论,下列说法正确的是( )
A.实验时用小车更科学,是因为小车受力面积小,摩擦力小一些
B.当两盘砝码质量相等时,将小车扭转一个角度,放手后小车会处于平衡状态
C.小车或木块放在粗糙的水平桌面上更容易保持静止,方便研究二力平衡的条件
D.把小车换成木块,在右盘加一个砝码,左盘加入2个砝码时,木块向左匀速运动,说明木块受平衡力
5.如图所示,A、B是两个定滑轮,两重物甲、乙通过细绳绕过A、B与手中纸片的两对角相连,放手后纸片不能保持静止。这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力
A.大小是否相等 B.方向是否相反
C.是否作用在同一物体上 D.是否作用在同一直线上
6.在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右吸在黑板上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,如图所示.此时作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反.若要证明:“两个力平衡的必要条件之一是必须作用在同一条直线上”,则下列实验操作正确的是
A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,松手
D.手扶卡片,将右侧滑轮竖直向下移动至与左侧滑轮在同一水平线上,松手
二、填空题
7.在“探究二力平衡条件”的活动中。实验探究方案有如下两种:
方案
甲
乙
装置图
过程
(1) 系将于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,在左右两端挂上相同的钩码。
将轻质卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是探究______
(2) 系将