7.3二力平衡实验练习 ----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

7.3二力平衡实验练习 沪科版 1．利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”。 (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)为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上，可用手 （选填“下压”、“翻转”或“旋转”）平衡的小卡片，松手后观察小卡片松手瞬间是否保持平衡； (3)如果左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图乙），你认为 （选填“能”或“不能”）进行实验。 2．如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景（每个钩码重0.5N）。 (1)图甲中，卡片静止时所受的合力大小为 N； (2)为验证“使物体平衡的两个力必须作用在同一直线上”，小华和小明在图甲实验的基础上又分别进行了图乙、图丙操作，能正确得到实验结论的操作是：（　　） A．乙 B．丙 C．乙和丙 D．都不正确 (3)另一组的同学利用图丁装置 （选填“能”或“不能”）正确探究二力平衡的条件。 3．在探究“二力平衡条件”的实验时： (1)实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体是否处于 （选填“静止”或“运动”状态。） (2)小明和小亮分别采用图甲和图乙实验装置进行实验，你认为 （甲/乙）实验装置较好些，这样做的好处是为了减小 对实验的影响。 (3)把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动后又恢复原状，说明两个力必须作用在同一 才能平衡。 (4)左、右细线同时悬挂一个质量相等的钩码时，小车处于静止状态；改变其中一端的钩码数量，小车无法保持静止状态，由此说明两个力必须 才能平衡。 4．在“探究二力平衡的条件”活动中： (1)某同学用甲图所示装置进行探究，在探究过程中左  右两个小盘内各放一个50g的砝码，木块保持静止；接着，他在右边小盘内又加入一个5g的小砝码，发现木块仍然静止，此时小木块水平方向上受到的力 （选填“平衡”或“不平衡”）； (2)在乙图的装置中，为了验证两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡，有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离（如图丙）”的操作方式，大家讨论后认为，该操作方式不可行，原因是丙图中的两个力 ； (3)如果完全忽略摩擦等因素的影响，在乙图的装置中，用手轻托一下一侧的钩码，钩码离开手后小卡片将做 （选填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动（钩码始终不着地），直至碰上右侧的滑轮； (4)同学们采用如图丁所示的方法寻找形状不规则薄板的重心，这是运用了一对平衡力必须满足 的条件。 5．实验小组为了探究“二力平衡的条件”，于是设计了如图甲所示的实验。 设计与进行实验 (1)实验时通过调整 来改变拉力的大小，装置中定滑轮的作用是 。 (2)实验中应选择较 （选填“光滑”或“粗糙”）的桌面。 (3)实验中，为了方便操作判断，应使小车处于 状态作为平衡状态。 (4)为了验证相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，小组同学用轻质小卡片代替图甲中的小车，如图乙所示，两端的托盘中加 时，小卡片保持静止，接下来的操作是 ，该装置还有一个优点是 。 (5)小明在实验中发现当左盘放入2 N的砝码、右盘放入1.5 N砝码时，小车也处于静止状态，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 力的影响。 6．小明利用图甲装置探究二力平衡的条件： (1)图甲的探究装置中研究对象是 ，小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，小车处于静止状态；改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，由此说明二力平衡条件必须满足 。 (2)某次实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响。 (3)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择轻小卡片的目的是减小 对实验的影响；为尽量减少以上影响，小敏选质量为10g的卡片作为研究对象，如图乙。在线的两端分别挂上等质量的重物，对轻小卡片施加两个拉力。在探究本实验过程中所挂重物质量最合适的是 （填“5g”、“10g”、“200g”或“任意质量均可”）。 (4)为了探究两力是否必须作用在同一条直线上。在小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，使与卡片相连的两条线的方向平行，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）保持静止； (5)利用如图丙所示的装置， （填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 7.3二力平衡实验练习 沪科版答案 1．(1)钩码个数 (2)旋转 (3)能 【详解】（1）通过增减钩码的数量可以改变对小卡片的拉力大小，钩码越多，拉力越大，因此实验中通过调整钩码个数来精确控制两端拉力的大小关系。 （2）探究二力是否需在同一直线上时，需破坏原有共线状态。旋转小卡片，可使两拉力方向相反，但不在同一直线上，松手后若卡片不能平衡，说明平衡条件要求两力必须在同一条直线上。 （3）滑轮高度不同仅改变拉力的方向，但两拉力仍可保持大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因此仍能满足二力平衡条件，实验可以进行。 2．(1)0 (2)A (3)能 【详解】（1）图甲中，卡片静止时受力平衡，合力大小为0N。 （2）如图乙所示，将卡片旋转一定角度，作用在卡片上的两个拉力不在同一直线上，但方向相反、大小相等，松开卡片时，观察卡片是否会扭转回来，根据控制变量法，可以验证使物体平衡的两个力是否要作用在同一直线上；丙图中，将纸片向下拉，虽然两侧的拉力不在一条直线上，但是没有控制方向相反，所以无法用于实验探究。故选A。 （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、作用在同一直线上，如图丁所示，虽然左右两侧高度不同，但是满足二力平衡条件，所以可以用来探究二力平衡的条件。 3．(1)静止 (2) 甲 摩擦力 (3)直线 (4)大小相等 【详解】（1）物体处于静止或者匀速直线运动，物体均处于平衡状态。由于匀速直线运动难以判断，则实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体是否处于静止状态。 （2）[1][2]图甲中小车受到滚动摩擦力作用，图乙中木块受到滑动摩擦力作用，相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，则为了减小摩擦力对实验的影响，用甲实验装置较好些。 （3）把小车转过一个角度，作用在小车上的两力作用不在同一直线上，松手后观察到小车转动后又恢复原状，说明两个力必须作用在同一直线才能平衡。 （4）小车两边受到的拉力大小等于钩码的重力。左、右细线同时悬挂一个质量相等的钩码时，小车处于静止状态；改变其中一端的钩码数量，小车两边受到的拉力大小不相等，小车无法保持静止状态，由此说明两个力必须大小相等才能平衡。 4．(1)平衡 (2)方向不相反 (3)匀速 (4)作用在同一直线上 【详解】（1）由于木块仍然静止，两次拉力不等，说明受到摩擦力，即木块受到的两边的拉力和摩擦力，是三个力平衡。 （2）由于平衡力的条件之一是两个力必须在同一直线上，且方向相反。若将卡片往下拉过一定距离，此时两个力虽然不在同一条直线上，但同时两个力的方向也不是相反的，不符合控制变量法的要求。 （3）用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片，小卡片会向右运动，手不施力之后，它受到平衡力，所以继续保持匀速直线运动状态。 （4）受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，物体处于静止状态，因此这是一对平衡力，必须满足的条件。同学们采用如图丁所示的方法寻找形状不规则薄板的重心，这是运用了一对平衡力必须满足同一直线上条件。 5．(1) 砝码数量 改变力的方向 (2)光滑 (3)静止 (4) 相同数量的砝码 将小卡片一剪为二 避免摩擦力对实验的干扰 (5) 是 摩擦 【详解】（1）[1]实验通过砝码的重力提供拉力，所以通过调整砝码的数量来改变拉力。 [2]定滑轮的作用为改变力的方向。 （2）探究二力平衡的条件，需要避免桌面的摩擦力对实验的影响，所以选择光滑的桌面。 （3）为了方便操作判断，实验中将小车静止状态作为平衡状态进行判别。 （4）[1][2]使得小卡片静止，需要在托盘中加入数量相同的砝码，验证相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，接下来将小卡片一剪为二即可。 [3]使用小卡片代替小车可以避免摩擦力对实验产生干扰。 （5）[1][2]小车静止，受到平衡力的作用。左盘放入2 N的砝码、右盘放入1.5 N砝码时，小车也处于静止状态原因为受到摩擦力的影响。 6．(1) 小车 两个力大小相等 (2)摩擦力 (3) 重力 200g (4)不能 (5)能 【详解】（1）[1]实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小车。 [2]向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，两边对小车的拉力相等，小车受力平衡，处于静止状态，但改变其中一端的砝码数量，则两边对小车的拉力不等，小车受力不平衡，无法保持静止状态，由此说明平衡力条件必须满足为两个力大小相等。 （2）实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，此时小车还受平衡力的作用，但小车有向左运动的趋势，所以桌面对小车有向右的摩擦力。 （3）[1]实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响。 [2]当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时，卡片的重力可以忽略不计，此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡，故应选质量大的重物来拉卡片，即选择200g的重物。 （4）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，使与卡片相连的两条线的方向平行，但两个力作用在不同直线上，根据二力平衡的条件可知，松手后小卡片不能保持静止。 （5）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、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能探究二力平衡条件。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$