内容正文:
实验10 探究二力平衡的条件
小车、滑轮、托盘、钩码、棉线、水平桌面等。
(1)通过定滑轮改变力的方向;
(2)通过改变钩码的数量来改变力的大小。
3.实验操作
(1)把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘加不同数量的钩码,观察记录小车的运动状态;
(2)向挂在小车同一端的两个托盘中加相同数量的钩码,观察记录小车的运动状态;
(3)向挂在小车两端的托盘加相同数量的钩码,把小车扭转一定角度,松手后观察记录小车的运动状态。
小车在水平方向所受二力的情况
小车运动状态是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
不相等
相等
相等
……
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直线上,这两个力九彼此平衡。(同体、等大、反向、共线)
(1)尽量减小装置间的摩擦(小车和桌面),防止摩擦对实验的影响;
(2)在探究二力是否作用在同一物体时,实验不易操作。
【实验创新】
1.实验装置
2.实验操作
(1)在两边挂上等重的钩码,用剪刀从纸片中间剪开,发现分开后的纸片向相反的方向运动。
3.交流与反思
(1)纸片质量要小,减小重力对实验的影响;
(2)两边的定滑轮高度不需要相同。
1.小明在“探究二力平衡的条件”的实验中,设计了如图所示的两种实验方案。
(1)通过实验比较,小明发现采用方案 (选填“甲”或“乙”)实验效果更好,原因是 ;
(2)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上;这说明二力平衡时,两个力的大小 ;
(3)保持两盘中砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且 上,这两个力才能彼此平衡;
(4)在完成探究实验后:小明剪断小车左边的细线,小车由静止变为向右运动,此现象说明力可以改变物体的 。
【创新设置】
丙 丁 戊
(5)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等,用手将纸片拿住不动(如图中所示状态),松手后,纸片将 ;
(6)为了验证两个力是否作用在同一条直线上,小明同学将图乙中卡片往下拉到一定距离,如图丁所示,松手后发现卡片又恢复图乙原状,小明的方法 (选填“能”或“不能”)得到结论,这是因为 。
(7)若要验证两个力是否作用在同一物体上,应如何操作? 。
真题演练
1.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两托盘中放入质量相等的砝码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 。用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 ;
(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车 ,这说明相互平衡的两个力作用在 ;
(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较 的砝码进行实验。(选填“大”或“小”)
2.(2022·山东聊城·统考中考真题)在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学采用的实验装置如图甲所示,小明同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车,可以减小 对实验结果的影响;
(2)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 (选填“静止”或“匀速直线运动”)状态;
(3)左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明彼此平衡的两个力大小 ;
(4)小车处于静止后,保持与的大小不变,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明彼此平衡的两个力必须在 上。
3.(2022·江西·统考中考真题)疫情期间,停课不停学,某同学在妈妈的协助下,利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示
(1)将小卡片两侧各系一根细线,再把细线的另一端分别穿过晾衣架;
(2)将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端,请妈妈用两手各提起一个晾农架,按照以下步骤进行实验,观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
(1)如图1