探究实验17 探究二力平衡的条件-【中考得高分】2025年中考物理实验与探究

之上 2.(1)水平(2)甲、乙(3)不受(4)压力解析：(1)实验 中，在水平方向拉动弹簧测力计，则需要将弹簧测力计在水 平方向调零.(2)要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的 关系，应保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，故应比较题 图甲、乙两次实验.(3)木块A、B一起做匀速直线运动时，A、 B间没有相对运动的趋势，则木块B受到的摩擦力为零，即 不受摩擦力.(4)往沙桶中加减沙子，改变了绳子对铁块的拉 力，从而改变了铁块对长木板的压力，而接触面的粗糙程度 不变，故目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系. 探究实验17探究二力平衡的条件 【示例典范】 1.(1)甲滚动摩擦小于滑动摩擦，题图甲方案可减小摩擦力 对实验结果的影响(2)改变力的方向(3)数量相等 相反(4)摩擦力(5)同一条直线上(6)将硬纸片剪开 (7)错误解析：(1)题图甲方案中的小车受到的是滚动摩擦 力，题图乙方案中的木块受到的是滑动摩擦力，滚动摩擦小 于滑动摩擦，实验时应该尽量减小摩擦力，故该实验用题图 甲方案更合理.(2)定滑轮的作用是改变力的方向.(3)实验 中，托盘和砝码的重力大小等于小车受到的拉力大小，控制 砝码的重力就可控制拉力的大小，则通过调整左右两个托盘 中砝码的数量可以改变F,和F2,当左盘和右盘加入的砝码 相同时，F1和F,的大小相等，方向相反，因而可以说明一对 平衡力必须满足大小相等、方向相反的条件.(4)实验中，当： 左盘放人更多的砝码时，小车仍处于静止状态，此时小车有 向左运动的趋势，桌面对小车有向右的静摩擦力，即小车受 到摩擦力的影响才仍处于静止状态.(5)把小车转过一定角 度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明 小车受到的两个拉力在同一条直线上时才能平衡，故这样做 的目的是探究两个平衡的力是否作用在同一条直线上，(6) 为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，应用剪刀 将硬纸片剪开，然后观察硬纸片能否保持平衡状态.(7)实验 中剪开细线，小球只受到重力作用，开始下落，运动状态发生 了改变，所以小明的猜想是错误的. 【提分训练营】 1.（1)相反钩码数量(2)不能不在同一直线上的两个力 能否平衡(3)把小卡片剪为两半(4)A(5)18(6) 能解析：(1)两边的钩码通过绳子对小卡片施加了两个方 向相反的拉力；拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越 多，拉力就越大.(2)小卡片转过一定角度，小卡片两端的拉 力就不在一条直线上，小卡片就会转动，说明了不在同一直 线上的两个力不能平衡.(3)为了验证只有作用在同一物体 上的两个力才能平衡，应该用剪刀把小卡片剪成两半，观察 小卡片是否平衡，(4)小明将木块放在水平桌面上，木块受到 的滑动摩擦力较大，会影响实验效果，A正确.(5)题图乙中， 左、右两边的砝码的重力分别为2N和3N时，木块保持静 止，此时木块除了受到左、右两边的拉力外，由于木块有向右 运动的趋势，所以木块还受到水平向左的摩擦力，则F右= 7 F左十f,此时木块受到的摩擦力f=F右一F左=3N-2N= 1N;若再在右边增加2N的钩码时，木块恰好向右做匀速直 线运动，此时木块受到水平向左的滑动摩擦力，且木块处于 平衡状态，则F右=F左十f,所以此时木块受到的摩擦力 f'=F右一F左=3N十2N一2N=3N,如果木块要向左做匀 速直线运动，受到的滑动摩擦力水平向右，木块仍处于平衡 状态，木块对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，则 滑动摩擦力大小不变，即F右十f'=F,所以左边钩码的总 重力G=F左=F右+f'=2N+3N+3N=8N.(6)因为小 卡片很轻，重力可忽略不计，且小卡片受到的两个力能满足 大小相等，方向相反，作用在同一物体，作用在同一直线上的 条件，所以能完成实验. (1)摩擦(2)100(3)不能不在同一直线上的两个力能 否平衡(4)用剪刀把小卡片剪开，观察小卡片能否平衡 解析：(1)在右边托盘内又加入一个10g的砝码后，木块受 到的右边的拉力大于左边的拉力，此时木块相对于桌面有向 右运动的趋势，因此桌面对木块有向左的摩擦力作用，这个 摩擦力对实验造成了影响.(2)小强应选择重力较大的钩码 进行实验，这样可以减小小卡片重力对实验的影响，即用两 个规格为100g的钩码进行实验.(3)小卡片转过一定角度， 小卡片受到的两个拉力就不在同一条直线上，小卡片就会转 动，此实验步骤是为了探究不在同一直线上的两个力能否平 衡.(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡， 应该用剪刀把小卡片剪开，观察小卡片能否平衡. 3.(1)同一条直线上(2)不相等是摩擦力(3)B(4)4 解析：(1)把小车转过一定角度，然后松手，观察到小车转动， 最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力 作用在同一条直线上时才能平衡.(2)实验中，当左盘中砝码 质量更大时，小车受到的两个拉力大小不相等，小车仍处于 静止状态，说明小车受平衡力的作用，此时小车有向左运动 的趋势，桌面对小车有向右的摩擦力，即小车受到摩擦力的 影响.(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平 衡，应用剪刀把小卡片剪成两半，观察小卡片是否平衡，B符 合题意.(4)如果将小车换成轻质弹簧测力计，忽略盘重和绳 重，在左右两盘中各放入重为4N的砝码，则弹簧测力计两 端受到的拉力为4N,弹簧测力计的示数为4N. (1)大小相等(2)不能在同一直线上(3)用剪刀将小卡 片从中间剪开，观察小卡片的状态(4)小于大于减速 (5)能解析：(1)实验时，当两端多次挂上重力相等的物体 时，发现小卡片都静止，而挂上重力不相等的物体时，小卡片 不能静止，说明二力平衡时，两个力必须大小相等.(2)小卡 片转过一定角度，松手后小卡片就会转动，不能保持平衡，说 明二力平衡时，两个力必须在同一直线上.(3)为了验证二力 平衡时两个力作用在同一物体上，下一步的操作是：用剪刀 将小卡片从中间剪开，观察小卡片的状态.(4)当题图甲中A 物体重力为8N,B物体重力为3N时，A着地前，A、B均受 非平衡力作用，B向上加速运动，A向下加速运动，所以绳子 对A的拉力小于8N,绳子对B的拉力大于3N,根据力的作 用是相互的可知，B对绳子的拉力大于3N;A着地后，B在 自身重力的作用下先做减速运动.(5)题图乙中，小卡片很 轻，两个定滑轮虽然不等高，但仍能使小卡片所受的两个力 大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体 上，小卡片仍能平衡，能完成实验探究 【中考新考法】 1.(1)木块的重力太大(2)质量（重力）(3)恢复原位直线 (4)能解析：(1)题图甲装置不合理的理由是木块的重力 太大，不能忽略，对实验有影响.(2)由于重力的作用，左端的 矿泉水瓶对卡片施加一个向左的拉力，右端的矿泉水瓶对卡 片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于矿泉水瓶的重 力，由此可知，增、减矿泉水瓶中水的质量可改变拉力的大 小，从而探究实验中二力平衡时的拉力关系.(3)若将卡片旋 转一定角度，松手后，发现卡片恢复原位，此操作是为了验证 两个力必须作用在同一直线上时才能平衡.(4)题图丁中，两 个晾衣架虽然不等高，但是卡片受到的两个力仍能满足大小 相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上的 条件，同样能完成实验 探究实验18探究阻力对物体运动的影响 【知识回顾】 控制变量理想实验同一高度小越大保持初速度 【示例典范】 1.(1)高度速度(2)远增大(3)匀速直线改变(4) 理想实验探究真空不能传声的实验(5)水平面的粗糙程 度阻力对物体运动的影响情况(6)如图所示(7)= (8)bc 25年y G 棉布表面 解析：(1)由控制变量法可知，在实验中应让小车从同一斜面 的同一高度由静止滑下，目的是使小车在滑到水平面时速度 相同.(2)实验中发现小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在 木板表面上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速 度减小得越慢，运动得越远；雨雪天时驾驶汽车应适当增大 汽车之间的距离.(3)进一步推理可知，若水平面绝对光滑， 即小车在水平方向不受摩擦力，小车将做匀速直线运动，说 明运动的物体不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原 因.(4)本探究主要应用的科学研究方法除了控制变量法和 转换法还利用了理想实验法，通过推理得出结论；物理学中 还利用了这种方法的是探究真空不能传声的实验.(5)实验 中通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受阻力的大小； “小车在水平面上运动的距离”反映的是阻力对物体运动的 影响情况.(6)小车在斜面上时受到重力、斜面的支持力和摩 擦力：小车静止在水平面上时受到重力和水平面对它的支持 力.(7)小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做的功分别为W1、 W2,因为小车克服阻力做的功由小车的重力势能转化而来， 由于两种情况中小车的重力势能相等，小车在斜面上克服摩 擦力做的功相等，则小车在水平面上克服摩擦力做的功也相 18 等，故W1=W2.(8)小球由A点释放，沿光滑的弧形轨道 AB运动到B点时，小球在B点时的速度是水平向右的，由 于惯性和重力作用，小球将一边向前运动，一边下落，即沿b 轨迹运动；若此时小球所受外力突然全部消失，则小球将保 持B点时的速度做匀速直线运动，即沿c轨迹运动 提分训练营】 .(1)B(2)远(3)静止(4)等于(5)C解析：(1)将小车 从斜面上A处滑下，小车滑出木板掉落下去，说明小车到达 水平面时的速度较大，所以为让小车不滑出木板，可以换一 个更长的木板，或者将小车从高度较低处滑下，或者减小斜 面的倾角，不可行的方法是增大斜面的倾角，小车仍从斜面 上A处滑下，B符合题意.(2)由题图乙可知，小车受到的阻 力越小，小车的速度减小得越慢，运动的路程越远.(3)秋千 荡到最高点时，速度为零，如果所受的力忽然全部消失，则秋 千将静止.(4)由题意可知，小车从斜面上同一高度处滑下， 所以小车到达水平面时的速度相等，而且小车最后在水平面 上都会停下来，速度变为零，则小车在毛巾表面运动过程中 的速度变化量等于小车在木板表面运动过程中的速度变化 量.(5)上述实验结论是在分析实验现象的基础上，经过科学 推理得出的，所用的方法是理想实验法；在探究影响压力作 用效果的因素时用到了控制变量法和转换法，A不符合题 意：在用压强计探究液体内部的压强时用到了控制变量法和 转换法，B不符合题意；在探究声音能否在真空中传播时用 到了理想实验法，C符合题意；在探究合力与分力的关系时 用到了等效替代法，D不符合题意. (1)慢(2)不需要=(3)B(4)静止解析：(1)小车在 较粗糙的毛巾上所受阻力最大，运动的距离最短，小车在较 光滑的木板上所受阻力最小，运动的距离最长，由此可知小 车运动时受到的阻力越小，速度减小得越慢.(2)第三次实验 中小车在木板上滑行时滑出了最右端，不需要重新做实验， 也可以得出小车在木板上运动得最远；小车刚到达水平面时 动能相同，小车停止运动时动能为零，则小车在毛巾表面和 棉布表面运动的过程中克服摩擦力做的功相等.(3)本实验 运用了转换法，“小车在水平面上运动的距离”反映阻力对小 车运动的影响.(4)如果摆球在C点时所受的力忽然全部消 失，根据牛顿第一定律可知，摆球将保持原来的运动状态，即 摆球将保持静止. (1)相等摩擦力(2)越远(3)不同相同解析：(1)探 究阻力对物体运动的影响时，需要控制小车到达水平面时的 速度相同，所以应使小车从相同高度滑下；小车在水平面上 运动时受到水平面对它的摩擦力作用，这个摩擦力就是阻 力.(2)由题图可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程 越远.(3)若要探究速度对动能大小的影响，由控制变量法可 知，需要改变小车的速度，即将小车从斜面的不同高度由静 止滑下，比较小车在相同水平面上滑行的距离， 中考新考法】 (1)同一(2)31.20(3)不需要(4)速度②解析：(1)实 验时固定斜面，每次要让小车从斜面上同一高度由静止释放， 控制小车到达水平面时的速度相同，改变水平面的粗糙程度，null