2025年中考复习物理专项练习10：探究二力平衡的条件

专项练习10：探究二力平衡的条件 1．如图所示是探究“二力平衡条件”时的实验情景。 （1）实验前同学们讨论图甲、乙两种实验方案，认为更科学的是方案　 　（选填“甲”或“乙”）。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，说明它受力是平衡的。为了方便操作，应当使物体处于　 　状态为平衡状态； （2）经过多次实验，发现两边所挂重物的质量不相等时，小车运动，质量相等时，小车静止，这说明二力平衡的两个力大小　 　。（选填“相等”或“不相等”） 2．在“探究二力平衡条件”实验中，实验装置如图所示。 （1）装置中定滑轮的主要作用是改变力的　 　； （2）实验时，当左右两侧钩码的质量不相等时，小车运动；左右两侧钩码的质量相等时，小车静止。这说明二力平衡时，两个力必须大小　 　； （3）现保持两侧钩码质量相等，将小车扭转一个角度，松手后，小车将转动回来。这说明二力平衡时，两个力必须作用在同一条　 　上。 3．如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）小明将系于小卡片（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相反，并通过调整　 　来改变拉力的大小： （2）当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片　 　（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究　 　； （3）如图乙所示，保持右侧滑轮的位置不变，降低左侧滑轮的高度，在两细线上各挂一个钩码时，　 　（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 4．利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。 （1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力　 　； （2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片　 　，释放时观察其是否保持平衡； （3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是　 　； （4）该实验选择卡片代替小车，目的是减小　 　对实验的影响。 5．在“探究二力平衡条件的实验”中，小红与小明的实验装置分别如图甲、乙所示。 （1）实验中应让研究对象处于　 　状态； （2）小明的实验方案与小红的相比　 　； A.有效地克服了研究对象与支撑面之间的摩擦力对实验的影响 B.有效地克服了研究对象与支撑面之间的支持力对实验的影响 C.有效地克服了二力不在一条直线上的弊端 D.有效地减小了研究对象的质量对实验的影响 （3）如图乙所示实验中，小卡片的质量要尽可能　 　。在小卡片静止时，小明将小卡片顺时针转一个角度，松手后小卡片将会　 　，此现象说明二力平衡时两个力必须　 　。 6．在探究“二力平衡条件”的实验中： （1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置分别如图甲、乙所示。你认为　 　组同学选择的器材更加合理； （2）实验中通过改变砝码的　 　来探究二力大小的关系，当小车处于静止状态或匀速直线运动状态，我们便可认为它受到的力相互平衡； （3）当左、右两盘中的砝码质量　 　（选填“相等”或“不相等”）时，桌面上的小车处于静止状态。小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，将小车扭转到如图丙所示的位置，松手后，小车将　 　（选填“保持静止”或“扭转回来”）。这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在　 　上的条件； （4）进一步实验得出，二力平衡的完整条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向　 　，并且在　 　上，这两个力就彼此平衡。 7．在“探究二力平衡的条件”活动中。 （1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 　 　 状态，说明这两个力是相互平衡的。小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？ （2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的 　 　 和 　 　 的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出 　 　 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。 （3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序： 　 　 （用字母表示），这样的改进是为了减小 　 　 对实验的影响。 （4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于 　 　 ，故卡片的重力可忽略不计。 8． 如下图所示是甲、乙、丙三组实验都是探究二力平衡条件时的实验装置。 （1）实验时应选择较　 　（选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面； （2）如图甲所示，当左右两端托盘内同时放两个质量相等的砝码，木块静止，此时木块受到的两个拉力大小　 　，方向　 　； （3）如图乙所示，将小车在水平桌面上扭转一个角度，松手后小车　 　（选填“会”或“不会”）转动，说明二力平衡时两个力应作用　 　上； （4）小华用轻质硬纸板代替小车做实验，如图丙所示，用剪刀将硬纸板从中间剪断，这说明二力平衡时，两个力应作用　 　上； （5）同学们认为小华的实验优于图乙所设计的实验，其主要原因是减小　 　对实验结果的影响。 9．如下图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置。 （1）实验中，三位同学通过调整　 　来改变力的大小； （2）实验时，甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时，木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是　 　，这时木块在水平方向受到的力　 　（选填“平衡”、“不平衡”）； （3）实验中、乙同学保持与大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后小车　 　（选填“能”或“不能”）保持静止不动。设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要　 　 （4）丙同学选择小纸片的目的是　 　（填“考虑”或“不考虑”）小纸片的重力，实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间剪开，两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须要　 　 （5）同学们认为丙同学的实验优于甲、乙同学的实验，其主要的原因是____ A．减少了摩擦力和重力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的资料 C．小卡片容易扭转 10． 如图所示，如图甲所示是探究“二力平衡条件”的实验装置，所提供的砝码质量均为100g。 （1）如图甲所示，实验时，可以通过增加或减小托盘两边的　 　 来改变木块两边拉力、的大小； （2）在图甲中，将木块静止放在水平桌面上，向其两边的小盘里加砝码，当两盘加入砝码个数相同时，发现木块静止不动；当左盘放400g、右盘放500g的砝码时，木块仍处于静止状态，说明木块在水平方向上除受水平拉力、外，还应受到　 　 力的作用，且该力的大小为　 　 N； （3）为避免上述现象发生；小刚用如图乙所示的小车替代木块进行实验，而小明则用如图丙所示的轻质硬纸板替代木块进行实验。则　 　 的方案较好；原因是　 　 ； （4）若将轻质硬纸板转过一个度（如图丁所示），然后再松手，这样做是为了探究相互平衡的两个力是否作用在　 　 （选填“同一直线上”或“同一物体上”）； （5）实验完成后，意犹未尽的小刚又将甲图中小车换成如图戊所示的弹簧测力计，两边砝码换成A、B两个物体，A和B的重力分别为10N和6N，不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦，则弹簧测力计的示数为　 　 N。 11．小红利用图甲所示装置做探究二力平衡条件实验时，发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块A处于静止状态。若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后，观察到木块A仍然处于静止状态。为了避免这种现象发生，小红用图中所示的轻质木片B替换木块A进行实验。 （1）用木块A进行实验，未能得出正确结论的原因是木块与桌面间存在　 　力：于是她把木块换成轻质木片，并选择　 　 (选填"光滑”或"粗糙”)的实验桌面，继续完成实验，如乙图所示，这时实验中的研究对象是　 　 ：(选填“木片”或“砝码”) （2）利用乙图若要证明：“这两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡”，则下列实验操作正确的是____。 .A. 手扶木片，在右侧加挂一个钩码，松手 A．手扶木片，使其水平向右移动一些，松手 B．手扶木片，使其绕中心在水平面旋转90°，松手 C．换稍大块的轻质木片 （3）最后，小红用剪刀将木片从中间剪开，发现分开后的木片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件：两个力必须作用在　 　。 12．在“探究二力平衡的条件”的实验中。 （1）如图甲所示，将系于小卡片两对角的线分别跨过左、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； （2）当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后观察　 　（选填“释放瞬间”或“最终”）小卡片能否平衡。此实验步骤可探究　 　的两个力是否平衡； （3）为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一个物体上，操作方法是　 　，观察小卡片能否平衡； （4）对比如图乙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置可减小　 　对实验的影响；对比如图丙所示的实验装置，如图甲所示的实验装置可减小　 　对实验的影响。 13．物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置进行“二力平衡条件”的探究： （1）小组利用图甲的装置进行探究，桌面两侧的定滑轮可起到　 　的作用。 （2）小组将相同质量的砝码放在左右两盘后，把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在　 　才能平衡。 （3）某次实验中，当左盘砝码质量大于右盘时，小车两边的拉力大小　 　选填“相等”或“不相等”，但小车仍处于静止状态。此时小车受到的　 　选填“是”或“不是”平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到　 　的影响。 （4）为尽量减少以上影响，小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片，如图乙所示。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小敏下一步操作是____： A．左右各加一个钩码 B．把卡片剪成两半 C．把卡片扭转一个角度 （5）如果将小车换成轻质弹簧测力计，如图丙所示在左右两盘各放入重的砝码，忽略盘重和绳重，则弹簧测力计的示数为　 　。 14．如图甲是小华同学做“探究二力平衡条件”实验时的情景。 （1）将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角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相反，并通过调整　 　来改变拉力的大小； （2）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，设计此实验步骤的目的是探究　 　； （3）当在两端挂上质量相等的钩码时，卡片保持静止，用剪刀从卡片中间剪开，发现分开后的卡片向相反方向运动，由此可得出结论：二力平衡时，两个力作用在　 　物体上； （4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 （填字母序号）； A．减少了重力对实验结果的影响 B．减少了摩擦力对实验结果的影响 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 （5）假如在粗糙桌面上利用如图乙所示的装置探究相互平衡的力作用在同一个物体上，若剪断木块左边的细线，木块　 　（选填“能”、“不能”或“可能”）处于静止状态；若两端的细线同时被剪断，木块将处于　 　状态。 15．如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）小明将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上相同数量的钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向　 　（选填“相同”或“相反”），卡片保持平衡。再接下来　 　（选填“需要”或“不需要”）在两端挂上不同数量钩码，观察卡片是否平衡，才能得到使物体平衡的两个力大小必须相等的结论。 （2）当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，松手时小卡片　 　（选填“能”或“不能”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在　 　上的两个力才能平衡； （3）为了验证只有作用在　 　上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明将卡片从中间剪成两半； （4）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了图乙所示的实验，同学们认为小明的实验装置优于小华。其主要原因是　 　； A。可减少摩擦力对实验的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料 C。容易让小车在水平方向保持平衡 D.小卡片容易扭转 （5）小华在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为小丽的装置　 　进行实验（选填“能”或“不能”）； 16．在探究“二力平衡条件”的实验中，进行了如图所示的实验： （1）实验中选择小卡片的目的是　 　（填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力； （2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整　 　来改变F1和F2的大小； （3）为了探究二力平衡是否要作用在同一直线上，在实验中要　 　（填“挤压”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察卡片运动情况； （4）为了验证二力平衡时两个力是否在同一物体上，在如图所示情况下，下一步的操作是：　 　。 （5）小明利用弹簧测力计代替图中钩码进行探究，发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因是　 　（答出一条即可）。 17．如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或　 　状态，说明这两个力是相互平衡的； （2）小明将系于小卡片（不计自重）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　 　（选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来改变拉力大小； （3）当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片　 　（选填“能”或“不能”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在　 　的两个力才能平衡； （4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步操作是　 　； A．左右各加一个钩码　B．把卡片剪成两半　C．把卡片扭转一个角度 （5）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了图乙所示的实验，同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要原因是　 　； A．可减少摩擦力对实验的影响　　B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小车在水平方向保持平衡　　D．小卡片容易扭转 （6）小丽在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为小丽的装置　 　进行实验（选填“能”或“不能”）。 18． 某实验小组在“探究二力平衡的条件”实验中： （1）实验小组设计了如图甲实验装置进行实验，发现在如图甲所示的情况下，木块仍然处于静止状态，经过同学们分析讨论，认为是　 　对实验结果产生了影响； （2）改进的实验器材如图乙所示 ①在一张轻质卡片的对角打孔，并在两孔之间画一条直线； ②手拿住小卡片，在细线两端各挂上一个50g的钩码，放手后，小卡片处于静止状态，说明小卡片受力　 　（选填“平衡”或“不平衡”），小卡片受到的合力大小是　 　N； ③保持细线两端所挂钩码均为50g不变，将小卡片转至一定角度，松手后小卡片转动，说明不在同一直线上的两个力 　 　（选填“能”或“不能”）平衡； ④在左端再挂上一个50g的钩码，小卡片将　 　（选填“向左运动”、“向右运动”或“保持静止”）； ⑤通过实验，能得出二力平衡的两个条件是两个力大小　 　，方向 　 　。 19． 某小组用如图甲所示装置探究“二力平衡的条件”，木块通过两根水平细线与钩码相连，每个钩码的质量为50g。 （1）图甲中，在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，此时木块处于　 　（选填“平衡”或“不平衡”）状态； （2）接着在图甲中左边加挂一个钩码，这是为了改变　 　，发现木块仍然保持静止状态，此时木块在水平方向受到的力　 　（选填“平衡”或“不平衡”），出现这种现象的原因可能是木块受到了阻力的作用； （3）经过思考与交流后，实验小组决定改进实验设计，设计了图乙所示装置，该装置中卡片要选择轻质的，这是为了排除　 　对实验的影响； （4）在图乙所示装置中，当左边和右边各挂一个钩码时，将卡片绕其中心在竖直面内转动一定角度，如图丙所示，这样做可以控制卡片两边受力的大小相同且　 　，松手后，卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在　 　上； （5）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图乙所示装置进行实验，下一步的操作是　 　。 20．某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时，请问： （1）实验时应选择较 　 　(选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面。 （2）如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小　 　，方向　 　。 （3）在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在　 　。 （4）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，他将要对硬纸片进行的操作是　 　。 （5）小明同学完成课本的实验后，提出了一个问题后猜想：只受一个力作用的物体也能保持平衡状态.为了验证猜想，他将一个小球用一根细线悬挂起来，如图丙所示，剪断细线后小球下落，如图丁所示，此时小球受　 　 力作用。由实验可知，小明的猜想是　 　(选填“正确”或“错误”)的。 1．【答案】乙；静止；相等 【解析】（1）乙中用滚动代替滑动，可以减小摩擦力对实验造成的干扰。物体处于静止或匀速直线运动时，受力平衡，为了方便操作，使物体处于静止状态。 （2）重物质量相等时，重力相等，则两边拉力相等，此时小车处于平衡状态，说明二力平衡的两个力大小必须相等，物体才能处于平衡状态。 【分析】（1）探究二力平衡条件的实验，必须使物体处于静止状态或匀速直线运动状态； （2）彼此平衡的两个力，一定满足大小相等。 2．【答案】方向；相等；直线 【解析】（1）实验中安装了定滑轮，主要作用是改变力的方向。 （2）而砝码质量相等时小车受到的力大小相等，小车能够保持静止，说明二力平衡的一个条件是力的大小相等。 （3）松手后观察到小车会转动回来，说明二力平衡时，两个力必须作用在同一条直线上。 【分析】（1）定滑轮主要作用是改变力的方向； （2）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上； （3）二力平衡时的两个力是需在同一直线上。 3．【答案】钩码的个数；不能；不在同一直线上的两个力是否平衡；能 【解析】探究二力平衡条件时（1）实验时，卡片受到的拉力等于钩码重力，通过改变钩码的个数来改变拉力的大小。 （2）将小卡片在竖直平面内转过一个角度，两个力不在同一直线，松手后小卡片不能平衡，可以探究不在同一直线上的两个力是否平衡。 （3）图乙装置中，两滑轮高度不同，两个力的连线不在水平方向上。但卡片上的两个力大小相等、方向相反、在同一条直线上，仍能使卡片处于平衡状态，能探究二力平衡的条件。 【分析】（1）钩码的个数不同，作用在卡片上的拉力大小不同； （2）卡片受到的拉力不在同一直线上，两个力不能平衡； （3）物体受到的两个力不在同一水平方向，仍可以实现平衡。 4．【答案】（1）相等 （2）扭转一个角度 （3）必须作用在同一物体上 （4）卡片重力对实验的影响 【解析】（1）当两端钩码的质量相等时，对小卡片的拉力相等，小卡片平衡。钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力；保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码。 （2）可用手将卡片扭转一个角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡。 （3）两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是必须作用在同一物体上。当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上。 （4）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。 【分析】(1)根据钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力； (2)要验证不在同一直线上两个力是否平衡，可以将小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上； (3)二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上； (4)实验中，用到了小卡片，是因为小卡片的质量很小，其重力远小于卡片受到的拉力，重力可以忽略； （1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力；保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量相等时，对小卡片的拉力相等，小卡片平衡。 （2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片扭转一个角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡。 （3）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是必须作用在同一物体上。 （4）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。 5．【答案】静止；A；小；转动；作用在同一直线上 【解析】（1）物体做匀速直线运动不好操作，因此实验时让研究对象处于静止状态； （2）小明的实验方案使用了小卡片，这样的设计有效地克服了摩擦力对实验的影响，故A符合题意； （3）要让小卡片的质量尽可能的小避免重力对实验产生影响，当小卡片顺时针转一个角度后，松手后小卡片不能保持平衡，这个现象说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。 【分析】（1）在实验中应使研究对象保持静止状态； （2）根据甲、乙两种结合摩擦力的知识进行分析； （3）在实验中，卡片的质量越小越好，这样可以不考虑重力的影响；根据实验分析将小卡片顺时针转一个角度后，二力平衡条件中的哪个因素发生了变化得出结论。 6．【答案】乙；数量；相等；扭转回来；同一条直线；相反；同一条直线 【解析】（1）乙组更加合理，摩擦力可忽略不计； （2）通过调节钩码的质量（或数量）来改变拉力的大小来探究二力大小的关系； （3）扭转松手后，小车将不能在此位置平衡，会发生转动，由此说明二力平衡时两个力必须作用在同一条直线上； （4）二力平衡必须同时满足四个条件：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上。 【分析】（1）采用木块在桌面上进行实验，木块和桌面之间的摩擦比较大，不能忽略这个摩擦力，使实验复杂化；采用小车在桌面上进行实验，小车和桌面之间的摩擦力比较小，可以忽略这个摩擦力； （2）实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，改变砝码的质量就改变了对木块施加的拉力； （3）力平衡条件：作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化； （4）根据实验条件及实验现象进行分析总结，然后得出二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，可以确定此题的答案。 7．【答案】（1）静止或匀速直线运动 （2）拉力；重力；拉力 （3）B、A、C；摩擦力 （4）卡片的重力远小于钩码的重力 【解析】 (1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受到的力是平衡的； (2)小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较；研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去； (3)改进的先后顺序应该为： B、A、C ，如图乙所示，方案C中物块的重力对实验有影响；方案B避免了重力对实验的影响，而物体与桌面之间是滑动摩擦，摩擦力对实验有影响；方案A物体与桌面之间为滚动摩擦，减小了摩擦力和重力对实验的影响； (4)由于卡片的重力远小于钩码的重力，所以卡片的重力可忽略不计。 【分析】 (1)平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，此时物体受力平衡； (2)弹簧测力计测得重力等于测力计的示数； (3)实验过程中应减小摩擦力对实验的影响； (4) 实验中应尽量减小卡片重力对实验的影响。 8．【答案】（1）光滑 （2）相等；相反 （3）会；同一直线 （4）同一物体 （5）摩擦力 【解析】(1) 第1空、 选择较光滑的实验桌面，是因为光滑桌面产生的摩擦力较小，能尽量减少摩擦力对探究二力平衡的干扰，使实验结果更能准确反映二力平衡的本质特征。 故该空填“ 光滑 ”； (2) 第1、2空、 左右两端托盘内放两个质量相等的砝码，根据重力等于质量乘以重力加速度，砝码重力相等，对木块产生的拉力也相等，方向相反，木块静止说明此时这两个大小相等、方向相反的力达到了平衡状态。 故第1空填“ 相等 ”，第2空填“ 相反 ”； (3) 第1空、 将小车扭转一个角度后，两个拉力就不在同一直线上了，松手后小车会转动。 故该空填“ 会 ”； 第2空、 这表明二力要平衡，必须作用在同一直线上，否则物体无法保持平衡状态。 故该空填“ 同一直线 ”； (4) 第1空、 把硬纸板从中间剪断后，左右两部分不再是一个整体，这就说明了二力平衡时两个力必须作用在同一物体上，否则不能实现平衡。 故该空填“ 同一物体 ”； (5) 第1空、 图乙中使用小车在水平桌面上，桌面的摩擦力可能会对实验结果产生一定影响，比如使小车的运动状态不那么纯粹地由两个拉力决定。而小华用硬纸板实验，能有效减小这种摩擦力的干扰，让实验更能聚焦于二力平衡条件本身，所以说其实验更优。 故该空填“ 摩擦力 ”。 【分析】 实验围绕探究二力平衡条件展开。首先强调选择光滑桌面是为了减少摩擦力干扰，使实验更准确。通过在甲图中观察木块在等大反向的两个拉力作用下静止，初步认识二力平衡的一些特征。接着在乙图中通过扭转小车并观察其转动，明确二力平衡时力要作用在同一直线上。丙图则通过硬纸板实验进一步说明二力平衡要作用在同一物体上。最后指出小华实验的优势在于能更好地降低摩擦力对实验结果的影响，更有利于准确探究二力平衡条件。 9．【答案】（1）砝码个数 （2）木块受到桌面摩擦力的影响；平衡 （3）不能；作用在同一直线上 （4）不考虑；作用在同一物体上 （5）A 【解析】（1）实验中，木块受到的拉力大小等于砝码的重力，三位同学通过调整钩码个数来改变力的大小。 （2）木块静止，处于平衡状态，受到的力为平衡力，依题意得，木块两边受到的拉力大小不相等，而木块受到平衡状态，是因为木块受到桌面的摩擦力作用。 （3）实验中，乙同学保持与大小相等，用手将小车扭转一个角度，两力作用不在同一直线上，松手后小车不能保持静止不动，当两力作用在同一直线上时，木块保持静止。设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要同一直线上。 （4）由于纸片的质量很小，重力很小，几乎可以忽略不计，丙同学选择小纸片的目的是不考虑小纸片的重力。实验过程中丙同学用剪刀将小卡片从中间劈开，两个钩码对纸片的拉力分别作用在两个相同的小纸片上，两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须要在同一物体上。 （5）甲实验研究对象是木块，受到的摩擦力较大，乙实验用的是小车，受到桌面滚动摩擦的作用，丙实验中用纸片，纸片只与空气接触，不受摩擦力作用，且纸片的重力很小，几乎可以忽略不计，故A符合题意，BC不符合题意。 故答案为：A。 【分析】（1）实验中，两侧的拉力来自于砝码和小盘的重力； （2）实验中应考虑摩擦力的作用，这时木块在水平方向是处于静止状态，所以受到的力平衡； （3）二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在一条直线上； （4）实验中，乙同学保持F1与F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后小车能否保持静止不动； （5）在实验中，通过减小物体的质量与摩擦来减小对实验效果的影响。 10．【答案】（1）砝码个数 （2）摩擦；1 （3）小明；减小摩擦力对实验的影响 （4）同一直线 （5）6 【解析】(1)探究二力平衡条件的实验中通过改变其两边的砝码的数量来改变小车受到的拉力的大小； (2)当左侧放400g砝码，右侧放500g砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是木块受到了摩擦力的作用，且此时木块在左右两边拉力以及桌面对木块的摩擦力作用下平衡，所以，则； (3)小刚将木块换成小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力；小明将木块换成硬纸板，且硬纸板与桌面不接触，消除了摩擦力，所以小明的方案好； (4)将硬纸板扭转到如图丙所示的位置，两个拉力不在同一直线上，纸板不能平衡，所以会扭转回来，可以探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。 (5)以A为研究对象，分析A受力情况：重力，细线的拉力和地面的支持力，细线的拉力小于A的重力，A静止在地面上，则B也静止，细线的拉力等于 B的重力，又弹簧秤的读数等于细线的拉力，所以弹簧秤的读数为6N。 故答案为：(1)砝码个数；(2)摩擦；1；(3)小明；减小摩擦力对实验的影响；(4)同一直线；(5) 6。 【分析】(1)实验中通过改变砝码数量来改变小车受到的拉力的大小； (2)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受平衡力作用； (3)在研究二力平衡的条件时，要尽可能排除其它力(如摩擦力)对实验的干扰； (4)一对平衡力作用在同一直线上，若将小车扭转，小车不能保持平衡；掌握二力平衡条件：作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上； (5)以A为研究对象，分析A受力情况，然后根据二力平衡知识计算即可。 11．【答案】（1）摩擦；光滑；卡片 （2）C （3）同一物体上 【解析】（1）把右盘中的砝码换成一个较小的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，所以木块还受平衡力的作用；此时木块有向左运动的趋势，桌面对木块有向右的摩擦力，向左的拉力、向右的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡；为减小摩擦力对实验的影响，应选择较光滑的实验桌面，继续完成实验；图甲探究方案中小卡片受到两个力的作用，研究对象是小卡片； 故答案为：摩擦；光滑；卡片。 （2）若探究“两个力必须作用在同一条直线上才能彼此平衡”时，应将卡片绕中心旋转一定角度后，松手，观察小卡片的运动状态，故选：C； 故答案为：C。 （3）用剪刀将硬纸板从中间剪开，发现分开后的硬纸板向相反方向运动。由此可以验证：两个力必须作用在同一物体上。 故答案为：同一物体上。 【分析】两个物体接触时，要发生或已经发生相对运动时，物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力；根据图示受力物体即可确定研究对象； （2）（3）根据二力平衡的条件包含的信息中结合其操作会造成什么变化进行分析。 12．【答案】相反；钩码数量；释放瞬间；不在同一直线上；将卡片剪开；摩擦力；重力 【解析】（1）定滑轮可以改变力的方向，所以 作用在小卡片上的两个拉力方向 相反，调整钩码数量改变拉力的大小 （2） 当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后观察释放瞬间小卡片能否平衡，可探究不在同一直线上的两个力是否平衡。 （3） 为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一个物体上，操作方法是可将卡片剪开，观察小卡片能否平衡。 （4） 图甲所示的实验装置可减小摩擦力对实验的影响；图甲所示的实验装置可减小重力对实验的影响。 综上 第1空、 相反； 第2空、钩码数量； 第3空、 释放瞬间 ； 第4空、 不在同一直线上 ； 第5空、将卡片剪开； 第6空、 摩擦力； 第7空、 重力 【分析】1、探究二力平衡试验仪器，砝码、纸片、铁支架，选择卡片可以不考虑物体重力，不选择木块是可以减少摩擦力的影响，避免影响两侧砝码质量不同，带来错误结论 2、实验步骤： 在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个力方向 相反，调整砝码数量改变拉力大小， 为了探究平衡力是否在同一直线上，进行如下操作：当小卡片平衡后，小华将卡片 旋转 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡 ，将卡片 一剪为二 二力平衡的条件为：大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上，物体处于匀速直线运动或者静止状态时，受力平衡。 13．【答案】（1）改变力的方向 （2）同一条直线上 （3）不相等；是；摩擦力 （4）B （5）4 【解析】1） 小组利用图甲的装置进行探究，桌面两侧的定滑轮可起到 改变力的方向的作用 综上 第1空、改变力的方向 2） 小组将相同质量的砝码放在左右两盘后，把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在 同一条直线上 才能平衡 综上 第1空、同一条直线上 3） 当左盘砝码质量大于右盘时，小车两边的拉力大小 不等，小车处于静止状态，所以小车受到平衡力，产生这样现象的原因为小车受到摩擦力 综上第1空、不相等；第2空、是；第3空、摩擦力 4） 了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小敏下一步操作是 ，将小卡片剪成两半，AC错误，B正确 综上选B 【分析】1、探究二力平衡试验仪器，砝码、纸片、铁支架，选择卡片可以不考虑物体重力，不选择木块是可以减少摩擦力的影响，避免影响两侧砝码质量不同，带来错误结论 2、实验步骤： 在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个力方向 相反，调整砝码数量改变拉力大小， 为了探究平衡力是否在同一直线上，进行如下操作：当小卡片平衡后，小华将卡片 旋转 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡 ，将卡片 一剪为二 二力平衡的条件为：大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上，物体处于匀速直线运动或者静止状态时，受力平衡。 14．【答案】（1）钩码数量 （2）不能；两个物体的力是否作用在同一物体上 （3）同一 （4）B （5）可能；静止 【解析】探究二力平衡条件时， （1）实验时，在小卡片两侧的线上挂钩码，使卡片受到方向相反的拉力，拉力由砝码间接施加，通过调整钩码个数来改变拉力的大小。 （2）将小卡片转过一个角度，两个力不在一条直线上，松手后小卡片不能平衡，可以探究不在一条直线上的两个力是否平衡。 （3）探究作用在同一物体上的两个力才能平衡，应将卡片剪为两半，变为两个小卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态。 （4）小华的实验利用卡片，在小明的实验利用木块，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响；故ACD错误，B正确。 （5）在粗糙桌面上进行实验时，木块和桌面之间有相对运动趋势，受到摩擦力，若剪断木块左边的细线，木块水平方向受到右侧拉力和摩擦力的作用，可能处于静止状态。两端的细线同时被剪断，处于平衡状态，木块将保持原来的静止状态。 【分析】（1）探究二力平衡条件时，通过钩码个数，可以改变拉力的大小； （2）扭转小车，观察是否平衡，探究不在同一直线上的力是否平衡； （3）通过剪断物体，探究不在同一物体上的力，是否平衡； （4）物体受到的摩擦力越小，对实验的影响越小； （5）物体原来静止，不受拉力时，仍处于静止状态。 （1）在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，小卡片受到的拉力由砝码间接施加，可通过调整钩码个数来改变力的大小。 （2）[1]小华将小卡片转过一个角度，两个力不在一条直线上，违背了平衡力的特点，松手后小卡片不能平衡。 [2]设计此实验步骤的目的是为了探究不在一条直线上的两个力是否平衡。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应将卡片剪为两半，变为两个小卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态。 （4）小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而小华的实验中，纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响；故ACD错误，B正确。 故选B。 （5）[1]在粗糙桌面上进行实验时，木块和桌面之间有相对运动趋势，所以受到摩擦力的作用，若剪断木块左边的细线，木块水平方向受到两个力的作用可能处于静止状态。 [2]两端的细线同时被剪断前后都处于平衡状态，木块将保持原来的静止状态。 15．【答案】相反；需要；不能；同一直线；同一物体；A；能 【解析】（1）调整钩码个数来改变拉力大小，观察卡片是否平衡，得到使物体平衡的两个力大小必须相等的结论。 （2）扭转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，将卡片从中间剪成两半。 （4）换成纸片后，可减少摩擦力对实验的影响，故A符合题意。 （5）没有安装在相同的高度，但也满足二力平衡的条件的，能完成该实验。 【分析】(1)钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力； (2)小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡； (3)将卡片剪断既可以由一个受力物体变为两个受力物体； (4)两图相比，甲图可减小摩擦力对实验的影响； (5)只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究。 16．【答案】不考虑；钩码个数；旋转；见解析；见解析 【解析】探究二力平衡条件时，（1）由于小卡片的质量很小，对实验的影响小，所以其重力可以不考虑。 （2）实验中，细线的拉力等于砝码的重力大小，砝码个数越多，细线对卡片的拉力越大，实验中通过调整砝码个数来改变F1和F2的大小。 （3）探究二力平衡是否要在同一直线上，要旋转小卡片，使小卡片受到的大小相等、方向相反的两个力不在同一直线上，若松手后，卡片旋转到原来位置保持静止，则说明二力平衡时，二力需作用在同一直线上。 （4）探究二力平衡时，两个力是否在同一物体上，将卡片对半剪开，使两力作用在两个相同的物体上，观察两个卡片的运动情况。 （5）实验时，绳子和滑轮之间存在摩擦，影响实验结果，两个力的大小会有较小的差距。 【分析】（1）探究二力平衡条件时，质量较小的卡片对实验影响小； （2）通过改变钩码个数，可以改变物体受到的拉力的大小； （3）扭转卡片，不能平衡，则二力平衡时，两个力在同一直线上； （4）探究二力平衡时是否在同一物体，则力作用在不同物体上； （5）物体受到摩擦力后，对实验现象产生影响。 17．【答案】匀速直线运动；相反；不能；同一直线；B；A；能 【解析】（1）根据题意可知，如果物体只受两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力相互平衡。故该空填” 匀速直线运动 “； （2）小明将系于小卡片（不计自重）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相反，并通过调整钩码个数来改变拉力大小；故该空填” 相反 “； （3）当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，由此实验步骤可知只有作用在同一直线的两个力才能平衡。故第3空填” 不能 “，第4空填” 同一直线 “； （4）为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平衡，应该将把卡片剪成两半，使卡片变成两个物体以验证在两个物体上时不能平衡。故该空填”B“； （5）把物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间存在摩擦力，木块受到摩擦力会对实验产生影响。甲图中的摩擦力远远小于乙图中的摩擦力。故该空填”A“； （6）因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，同样可以完成实验。故该空填”能“。 【分析】（1）平衡状态包括：静止状态或匀速直线运动状态； （2）左边的钩码产生向左的拉力，右边的钩码产生向右的拉力，据此分析解答； （3）根据“二力在同一直线上”分析； （4）想办法将一个卡片变成两个卡片即可； （5）注意分析摩擦力对实验探究的影响； （6）定滑轮不能省力不能费力，但是改变力的方向，据此分析判断。 18．【答案】（1）摩擦力 （2）平衡；0；不能；向左运动；相等；相反 【解析】(1)在图甲中，木块与桌面之间存在摩擦力，会对实验结果产生干扰，可能导致即使两边拉力不完全相等，木块也可能静止，从而影响对二力平衡条件的准确判断。故该空填“ 摩擦力 ”； (2)第1空、 ① 小卡片处于静止状态，说明它所受的力达到平衡状态。故该空填“ 平衡 ”； 第2空、 ② 静止时合力为 0，因为物体处于平衡状态。故该空填“ 0 ”； 第3空、 ③ 将小卡片转至一定角度后松手卡片转动，说明不在同一直线上的两个力不能使物体平衡。故该空填“ 不能 ”； 第4空、 ④ 左端力变大，合力向左，所以小卡片会向左运动。故该空填“ 向左运动 ”； 第5、6空、 ⑤ 通过实验可以得出二力平衡的两个关键条件：两个力大小相等，方向相反。故5空填“ 相等 ”，故6空填“ 相反 ”。 【分析】 首先指出在最初的甲实验装置中存在摩擦力影响实验结果。然后针对改进后的乙实验进行分析，当小卡片静止时说明受力平衡且合力为 0；转动小卡片证明不在同一直线上的力不能平衡；改变力的大小后小卡片的运动方向随之改变，得出力的大小对平衡的影响。最终归纳出二力平衡的两个关键条件即大小相等、方向相反。 19．【答案】（1）平衡 （2）拉力大小；平衡 （3）重力 （4）作用在不同直线；同一直线 （5）将卡片对半剪开 【解析】(1) 第1空、 当木块在左右各挂一个钩码时保持静止，根据平衡状态的定义，物体静止或匀速直线运动时处于平衡状态，所以此时木块处于平衡状态。 故该空填“ 平衡 ”； (2) 第1空、 左边加挂一个钩码，明显改变的是左右两边拉力的大小。 故该空填“ 拉力大小 ”； 第2空、 尽管拉力大小改变了，但木块依然保持静止，说明木块在水平方向上所受的力仍然是平衡的。而出现这种看似矛盾的现象，考虑可能是因为木块与桌面之间存在摩擦力等阻力因素。 故该空填“ 平衡 ”； (3) 第1空、 轻质的卡片自身重力较小，可以最大程度地减少重力对实验探究二力平衡的干扰，使实验结果更能准确反映二力平衡的本质特征。 故该空填“ 重力 ”； (4) 第1空、 将卡片绕中心转动一定角度，就是为了让两边的力不在同一条直线上，从而探究力的作用线对平衡的影响。 故该空填“ 作用在不同直线 ”； 第2空、 松手后卡片旋转后又恢复原状，这清楚地表明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。 故该空填“ 同一直线 ”； (5)： 第1空、 将卡片对半剪开，这样就人为地将原来的一个物体变成了两个物体，如果剪开后不能再保持平衡状态，就有力地证明了只有作用在同一物体上的两个力才能平衡这一猜想。通过这样具体的操作和观察，来验证理论上的假设和推断。 故该空填“ 将卡片对半剪开 ”。 【分析】 通过图甲的实验观察木块在特定钩码悬挂情况下的静止状态，确定其平衡状态，然后改变钩码数量探究拉力大小变化对木块状态的影响，分析其依然平衡的原因；接着为避免重力干扰改进实验装置，在图乙中通过转动卡片使力不在同一直线来探究平衡力的作用线条件，最后为探究力是否必须作用在同一物体上设计剪开卡片的后续操作。 20．【答案】（1）光 （2）相等；相反 （3）同一直线 （4）剪开硬纸板 （5）重；错误 【解析】1） 实验时应选择较 光滑的桌面 综上 第1空为光滑 2） 当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时F1、2F的大小相等，方向相反 综上第1空为相等；第2空为相反 3）在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在同一直线上 综上 第1空为同一直线 4） 为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，他将要对硬纸片进行的操作是 剪开硬纸板 综上 第1空为剪开硬纸板 5） 剪断细线后小球下落，如图丁所示，此时小球受 重力的作用，所以 小明的猜想是 错误的 综上第1空为重；第2空为错误 【分析】根据二力平衡探究试验填空 1、探究二力平衡试验仪器，砝码、纸片、铁支架，选择卡片可以不考虑物体重力，不选择木块是可以减少摩擦力的影响，避免影响两侧砝码质量不同，带来错误结论 2、实验步骤： 在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个力方向 相反，调整砝码数量改变拉力大小， 为了探究平衡力是否在同一直线上，进行如下操作：当小卡片平衡后，小华将卡片 旋转 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡 ，将卡片 一剪为二 1 学科网（北京）股份有限公司 $$