【暑假弯道超车专项卷】专题07：二力平衡实验探究-2024-2025学年物理八年级下册苏科版（2024）

【暑假弯道超车专项卷】专题07：二力平衡实验探究-物理八年级下册苏科版（2024） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 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．某小组用如图甲所示装置探究“二力平衡的条件”。 (1)如果物体在两个力的共同作用下，处于静止或 状态，这两个力就是一对平衡力； (2)当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，松手后，硬纸片 （选填“能”或“不能”）平衡。此步骤是为了验证只有作用在同一直线上的两个力才能平衡； (3)当小组同学用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开时，发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在 物体上才能平衡； (4)用如图乙装置研究二力平衡时，在轻质硬纸片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开纸片后，可观察到纸片将___________； A．向左下运动 B．向右上运动 C．仍静止不动 D．转过一定角度 (5)在探究同一问题时，同组同学将物块M放在水平桌面上，设计了图丙所示的实验，左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘，两盘内放有一定量的砝码。当在左盘中放250g的砝码，物块M可以向左做匀速直线运动。当把左盘中的砝码减少150g后，物块M可以向右做匀速直线运动（滑轮的摩擦不计），这时木块在水平方向受到的力 （选填“平衡”或“不平衡”）。小明认为之所以会出现这样的情况，是因为物块M受到了摩擦力，请你帮小明算一下物块M受到的摩擦力大小是 N。（g取10N/kg） 3．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，小聪进行了如图甲、乙、丙所示的三次实验： (1)由甲、丙两图可以得到的结论是 ； (2)在实际操作中，小聪发现难以控制弹簧测力计拉物体做匀速直线运动，于是他设计了如图丁所示的实验。在加速拉动长木板的过程中，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 4．小明同学利用图甲所示的实验装置测量滑动摩擦力的大小。在水平底板上正确安装好装置后，先给弹簧测力计调零，再调节定滑轮和物块的位置，使细线与物块相连的部分保持水平，与弹簧测力计相连的部分保持竖直。 (1)水平向左拉动长木板，当弹簧测力计的示数稳定后，物块处于 状态； (2)水平向左拉动长木板的过程中，若弹簧测力计的指针稳定在如图乙所示的位置，不计滑轮处的摩擦，则物块受到的滑动摩擦力大小为 。 5．请完成下列与实验有关的填空。 (1)小伟将适量牛奶倒入量筒中，如图-1所示，则倒入量筒中牛奶的体积为 mL，该量筒的分度值为 mL。 (2)如图-2，在探究凸透镜成像规律的实验中，要将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到 。 (3)如图-3，在探究二力平衡的实验中，图乙装置比图甲装置更合理，原因是小车与桌面的 更小，从而减小对实验结果的影响。 6．小凡同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：正方体木块、长木板、棉布、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。 (1)如图所示的三次实验中，用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 运动，此时弹簧测力计对木块的拉力 （填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。丙实验中砝码受到的摩擦力为 N； (2)对比甲、丙实验可知：接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越 ； (3)许多初三学子体育训练穿运动鞋的鞋底有各式各样的花纹，可应用 两幅图对比得出的结论来解释； (4)小赵同学发现马路上的轿车部分轮胎较宽，有些轿车轮胎较窄，他猜想滑动摩擦力的大小与接触面积有关。请你结合题目提供的器材设计实验方案来验证滑动摩擦力的大小与接触面积的关系（只设计方案）。 。 7．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。 8．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。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《【暑假弯道超车专项卷】专题07：二力平衡实验探究-物理八年级下册苏科版（2024）》参考答案 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)匀速直线运动 (2)不能 (3)同一个 (4)C (5) 平衡 0.75 【详解】（1）物体在力的作用下处于静止或匀速直线运动称为平衡状态，物体在两个力的共同作用下，处于静止或匀速直线运动状态，这两个力就是一对平衡力。 （2）当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，松手后，硬纸片不能平衡，因为此时两个力不在同一直线上，此步骤是为了验证只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。 （3）用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开时，硬纸片分开后向相反的方向运动，说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。 （4）在轻质硬纸片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开纸片后，由于两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，满足二力平衡的条件，所以纸片仍静止不动，故选C。 （5）[1]当把左盘中的砝码减少150g后，物块M可以向右做匀速直线运动（滑轮的摩擦不计），因为物体处于静止或匀速直线运动状态，物体处于平衡状态，则这时木块在水平方向受到的力平衡。 [2]当在左盘中放的砝码，物块向左做匀速直线运动，即物体受力平衡，因此物体所受向右的摩擦力与受到向右的拉力之和与物体受到向左的拉力相等，即，即① 当把左盘中的砝码减少后，此时左盘的质量为 此时物块可以向右做匀速直线运动，受到水平向左的摩擦力和拉力，水平向右的拉力，由于两次运动过程中，压力不变，接触面粗糙程度不变，所以摩擦力不变，根据力的平衡可得，② 由①②解得 3．(1)当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 (2)不变 【详解】（1）分析甲、丙两图的实验条件：甲图中物体在木板表面，丙图中物体在毛巾表面，这表明接触面的粗糙程度不同。同时，两图中物体对接触面的压力大小是相同的（同一物体放置在不同表面上）。观察弹簧测力计的示数：甲图中弹簧测力计示数，丙图中弹簧测力计示数。因为丙图中接触面更粗糙，弹簧测力计示数更大，说明滑动摩擦力更大。得出结论：当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （2）分析图丁实验的原理： 当加速拉动长木板时，木块相对于地面处于静止状态。 木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和长木板对它的滑动摩擦力。 根据二力平衡条件，此时弹簧测力计的拉力大小等于滑动摩擦力大小。 考虑滑动摩擦力的影响因素： 由于木块对长木板的压力大小不变，接触面的粗糙程度也不变。 根据滑动摩擦力的影响因素（滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关），滑动摩擦力大小不变。 所以弹簧测力计的示数也不变。 4．(1)静止 (2)3.6 【详解】（1）水平向左拉动长木板，当弹簧测力计的示数稳定后，物块处于静止状态，受力平衡。 （2）水平向左拉动长木板的过程中，物块处于静止状态，受力平衡，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反。如图乙，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3.6N，则物块受到的拉力为3.6N，则物块受到的滑动摩擦力大小为3.6N。 5．(1) 60 4 (2)同一高度 (3)摩擦力 【详解】（1）[1]如图-1所示，倒入量筒中牛奶的体积为60mL。 [2]如图-1所示，量筒的每一大格为20mL，每一大格中有5个小格，所以量筒的分度值为4mL。 （2）如图-2，在探究凸透镜成像规律的实验中，要将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到同一高度。 （3）如图-3，图甲是木块直接放在水平桌面上，图乙中用的是有轮子的小车，好处是可以减小摩擦力给实验带来的影响。 6．(1) 匀速直线 等于 0 (2)大 (3)甲乙 (4)见解析 【详解】（1）[1][2]实验时用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动，此时测力计对木块的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件知道，拉力的大小等于木块受到的摩擦力。 [3]丙实验中砝码和木块一起做匀速直线运动，砝码相对于木块没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，所以，此时砝码受到的摩擦力为0N。 （2）对比甲、丙两实验知道，接触面的粗糙程度相同，而物体间的压力不同，可得出结论：接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）比较甲、乙两次实验知道，压力是一定的，接触面的粗糙程度是不同的，弹簧测力计的示数不同即摩擦力是不同的，即在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。许多运动鞋的鞋底刻有各式各样的花纹，是应用甲、乙两次实验的结论，即通过增大接触面越粗糙程度，来增大鞋底与地面的摩擦。 （4）探究滑动摩擦力与接触面面积的关系应控制接触面的粗糙程度与物体间的压力都相等而接触面的面积不同，可以：利用图甲（或图乙）的器材，将木块分别侧放和平放，匀速拉动木块，比较弹簧测力计的示数。 7．(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。 8．(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。 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 $$