期末实验专题复习:二力平衡实验探究-2025-2026学年苏科版物理八年级下册
2026-06-16
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、二力平衡 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 788 KB |
| 发布时间 | 2026-06-16 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58377462.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦二力平衡实验探究,通过多装置对比与变量控制,系统构建实验原理与误差分析的逻辑体系,强化科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验装置优化|3题|比较滑动/滚动摩擦、卡片与小车装置|从减小摩擦干扰切入,构建科学实验模型|
|平衡条件验证|8题|扭转角度、增减钩码、剪开卡片等操作|围绕大小相等、方向相反、同一直线、同一物体四条件递进验证|
|误差分析与改进|4题|摩擦力影响、滑轮高度差异等问题|结合实验现象分析误差来源,培养科学论证能力|
内容正文:
期末物理专题复习:二力平衡实验探究
1.在探究“二力平衡的条件”实验中,小明同学采用的实验装置如图甲所示,小红同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)老师觉得______(选填“甲”或“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匀速直线运动状态或______状态。
(3)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。
2.物理兴趣小组用图所示装置探究“二力平衡的条件”。
(1)如图甲所示,左右两盘放相同质量钩码,将小车扭转一定角度释放,小车无法保持静止,说明二力平衡时,两力必须作用在______。
(2)某次操作中,左盘钩码质量大于右盘,但小车仍处于静止状态,产生的原因是小车受到______的影响;
(3)为减小上述影响,将小车换成轻质卡片(如图乙)。右端增加1个钩码,卡片会向右侧运动,这说明二力平衡时,两个力的大小必须______。
(4)探究“二力必须作用在同一物体上”,在图乙卡片平衡的基础上,接下来的操作是:______,观察卡片的运动状态改变,这说明二力平衡时,两力必须作用在同一物体上。
(5)随后小组同学又设计了如图丙所示的装置,在小卡片两端细绳悬挂等重钩码,松手后可观察到小卡片______(选填“向左下运动”“向右上运动”或“仍静止”)。
3.探究二力平衡条件的实验:
(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)如图甲所示,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;
(3)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,主要的原因是________;
(4)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。用该实验装置________(选填“能”或“不能”)完成本次实验探究。
4.小阳利用实验探究“二力平衡条件”。
(1)如图甲所示,他在一块长方形硬纸板的对角位置打两个孔A和B,并在AB间画一条直线,将两根细线分别系在硬纸板的A、B两个孔上。实验中的卡片应选择质量________(选填“较大”或“较小”)的卡片。将硬纸板转过一个角度,如图乙所示,然后再松手。这样做是为了探究两个力是否作用在________(选填“同一直线上”或“同一物体上”)对硬纸板平衡的影响。
(2)在图丙所示装置中左边的钩码下边再挂上一个钩码,硬纸板__________(选填“能”或“不能”)平衡。
5.“探究二力平衡条件”的装置如图甲所示。
(1)图甲中使用定滑轮的好处是可以________,通过调整钩码数量可以改变卡片所受________的大小;
(2)为探究不在同一条直线上的两个力能否平衡,小明竖直向下拉卡片,如图乙所示。小华提醒该操作不可行,原因是没有控制两个拉力的________,应将卡片转过一个角度,观察卡片________(松手前/松手时)的运动状态。
6.小佳同学探究“二力平衡条件”的实验。
(1)实验目的:物体只在两个力的作用下,分别处于静止状态或___________状态时,探究两个力之间的关系;
(2)甲、乙两组同学设计了不同的实验装置,小佳认为乙同学的装置更好,原因是:该设计较好地减小了___________对实验的影响;
(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,此时小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对___________;
(4)小车处于静止后,将小车扭转一个角度松手后,小车将___________(选填“保持静止”或“扭转回来”)。说明二力平衡时,要满足两个力___________的条件;
(5)在图丙中,小卡片已处于静止状态,小明用剪刀把小卡片一剪两半,纸片向两边运动。这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件?___________。
7.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____________________。
8.如图所示,在“探究二力平衡条件”时,小明不断改进并先后设计了三个实验方案。
(1)实验中通过改变________来改变拉力大小,从而探究二力平衡时力的大小关系。
(2)甲方案中,小明在左端放上2N的重物,右端放上1.9N的重物时,木块静止,此时木块受到的________(选填“可能是”“一定是”或“一定不是”)平衡力。
(3)装置丙中,为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一条直线上,小明用手旋转平衡的小卡片,松手后观察小卡片________(选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡;
(4)为了探究两个力是否作用在同一个物体上,如图丙所示,他将要对卡片进行的操作是________;
(5)小红同学也用卡片对同一问题进行了探究,但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度(如图丁所示),你认为________(选填“能”或“不能”)用小红的装置进行实验。
9.小军和小红利用图甲所示装置“探究二力平衡条件”;
(1)实验中分别用小车B和硬纸片C替换木块A进行实验的目的是______;
(2)如图丙所示,当左右两端同时挂两个钩码时,硬纸片静止,此时硬纸片受到两个拉力F1、F2的大小______,通过______来改变两端拉力的大小;
(3)要验证两个力必须作用在同一直线上才能平衡,应按照图丁中______(A/B)所示方法进行操作,不用另一种方法的理由是______;
(4)如果没有摩擦等因素的影响,在图丙中用手向上托一下左侧的钩码,那么当手离开钩码后,硬纸片将做______(加速/减速/匀速)直线运动(卡片和钩码始终未接触滑轮);
(5)实验小组换用另一桌面进行图乙实验,在实验中发现当左侧挂2N的钩码、右侧挂1.5N的钩码时,小车也处于静止状态,此时小车受到的 ______(是/不是)平衡力。
10.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)你认为_____________(选填“甲”或“乙”)装置更科学,原因是选用小车,可以减小_____________对实验结果的影响;实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持匀速直线运动状态或_____________状态。
(2)如图乙所示,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_________________________。
(3)将小车放在水平桌面上,保持两托盘内砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车恢复原位,这说明相互平衡的两个力作用在_____________。
(4)另一小组设计出了如图丙所示的装置,要求卡片_____________________(选填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,要想探究两个力是否作用在同一直线上,你的做法是_______________________。
(5)为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平衡,在如图丙装置所示情况下,你下一步的操作是_________________。
11.小华利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。
(1)实验中选择小卡片的目的是______ (选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(2)如图甲所示,小华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,当卡片静止时,使作用在小卡片上的两个拉力大小______ ,方向______;
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片不能平衡。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力必须满足条件______ ,物体才处于静止状态;
(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,小华下一步的操作是______;
(5)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______;
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减小摩擦力对实验结果的影响
(6)利用图丙装置______ (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
12.如图甲是小刚同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中的研究对象是_________(选填“卡片”或“钩码”),小刚将系于小卡片(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_________(选填“相同”或“相反”),并通过调整_________来改变拉力的大小,当卡片_________(选填“静止”或“加速运动”)时,卡片处于平衡态。
(2)当小卡片平衡时,小刚将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡,说明__________。
(3)当小卡片平衡时,将小卡片沿中间剪成两半,小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡,说明平衡力必须作用在同一物体上。
(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,同学们认为小刚的实验优于小明的实验,其主要原因是_________(填字母)。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
13.某实验小组的同学们正在做“探究二力平衡的条件”的实验。
(1)小刚同学采用图甲所示装置做实验,当左盘放重为1N砝码,右盘放重1.5N的砝码时,木块静止。于是小刚得出“大小不相等的两个力也能平衡”的结论,他的结论是_____(选填“正确”或“不正确”),此时木块受力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)为了避免这种现象发生,同一小组的小明同学设计了如图乙所示的实验,用硬纸板替换木块进行实验;
①同学们认为小明的实验优于小刚的实验,其主要原因是_________(选填字母符号);
A.卡片容易扭转 B.卡片是比较容易获取的材料
C.容易让卡片在水平方向上保持平衡
D.减少摩擦力对实验结果的影响
②小明在乙装置中将卡片旋转一定角度,松手后,发现卡片旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在________上,物体才能平衡;
③为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图乙所示情况下,小明下一步的操作是________________________________;
④若将图乙中卡片换成弹簧测力计,左右两侧各悬挂重1N的钩码,则弹簧测力计示数为_________N。
14.小明继续探究“二力平衡条件”,实验装置如图所示。
(1)实验时小明发现图甲图中左右两侧悬挂砝码质量不等时木块A也能平衡,其原因是______;
(2)比较甲和乙,小明发现采用方案乙,实验效果更好,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时小车B保持静止,说明使物体处于平衡态的两个力______;
(3)在装置乙中,在水平桌面将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状,这说明两个力作用在______上,物体才能平衡;
(4)小明继续换用如图丙所示装置进行探究,左右两端挂上质量相等的钩码时,小卡片C保持静止,当用剪刀从卡片中间剪开,观察到分开后的卡片向相反方向运动,由此可得到二力平衡的另一个重要条件是两个力必须作用在______。
15.在探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示的实验,他将一木块放在水平桌面上,往左盘和右盘同时加入一个质量相等砝码时,木块处于静止状态。小明再将右盘中的砝码换成一个质量更大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是______,此时静止木块在水平方向受到的力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)接着,小明对实验装置进行了改进,他把木块换成小车,并换用较光滑的实验桌面,继续完成实验。小明把木块换成小车是通过______来改变摩擦的;
(3)图乙所示的实验方案中,是通过调整______来改变拉力的大小的;
(4)若要探究不在同一直线的两个力能否平衡,应该将图中的卡片______一定角度(选填“翻转”或“旋转”),松手后小卡片会______,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 乙 摩擦力
(2)静止
(3)同一直线
【详解】(1)[1][2]乙装置中小车受到的是滚动摩擦力,远小于滑动摩擦力,故选用小车可以减小摩擦力对实验结果的影响。
(2)平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,处于平衡状态的物体受到平衡力的作用。所以实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持匀速直线运动状态或静止状态。
(3)把小车转过一个角度,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在同一条直线上时才能平衡。
2.(1)同一直线上
(2)摩擦力/阻力
(3)相等
(4)用剪刀将卡片从中间剪开
(5)仍静止
【详解】(1)将小车扭转一定角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,小车无法保持静止,说明二力平衡时,两力必须作用在同一直线上。
(2)左盘钩码质量更大,左侧拉力更大,但小车仍静止,是因为小车与桌面间存在摩擦力,摩擦力抵消了拉力的差值,使小车仍保持平衡,因此是摩擦力对实验产生了影响。
(3)右端增加1个钩码后,卡片两侧拉力大小不等,卡片向右侧运动,说明二力平衡时,两个力的大小必须相等。
(4)要探究“二力必须作用在同一物体上”,操作是:用剪刀将卡片从中间剪开,使两个拉力分别作用在两个物体上,观察卡片的运动状态是否改变。
(5)图丙中,两端悬挂等重钩码,拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线,满足二力平衡条件,因此松手后小卡片仍静止。
3.(1)匀速直线运动
(2) 不能 同一直线
(3)小明的实验减小了摩擦力对实验的影响
(4)能
【详解】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,我们就称物体处于平衡状态,平衡状态的两个力相互平衡。
(2)将小卡片扭转一个角度后,小卡片受到的两个拉力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,由此可得出结论:只有作用在同一条直线上的两个力才能平衡。
(3)小华的实验中木块放在水平桌面,木块和桌面间存在摩擦力,会干扰实验结果;小明使用轻质小卡片悬空实验,可消除摩擦力的影响,实验误差更小,因此装置更优。
(4)即使滑轮没有安装在相同高度,只要小卡片静止时,两个力依然可以满足二力平衡的条件,仍然能够完成实验探究,因此填“能”。
4.(1) 较小 同一直线上
(2)不能
【详解】(1)[1]选用质量小的小卡片,其重力远小于卡片受到的拉力,所以其重力可以忽略,可以减小重力对实验的影响。
[2]将纸板转过一个角度,细线对纸板的拉力不再作用在同一直线上,因此这样做是为了探究两个力是否作用在同一直线上对物体平衡的影响。
(2)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,硬纸板处于静止状态,在图丙所示装置中左边的钩码下边再挂上一个钩码,两个力大小不相等,硬纸板不能平衡。
5.(1) 改变施力方向 拉力
(2) 方向相反 松手时
【详解】(1)[1]实验中,钩码对卡片向下的拉力,通过定滑轮,改变为水平方向的拉力,所以使用定滑轮的好处是改变力的方向。
[2]卡片所受的拉力的施力物是钩码,钩码的个数不同,其重力不同,对卡片的拉力也不同,所以通过调整钩码数量可以改变卡片所受的拉力的大小。
(2) [1]要探究不在同一条直线上的两个力能否平衡,应保持两个力的方向相反,竖直向下拉卡片后,卡片所受的拉力方向不相反。
[2]将卡片转过一个角度后,松手时,卡片所受的两个拉力不在同一直线上,观察卡片此时的运动状态,可达到探究目的。
6.(1)匀速直线运动
(2)摩擦力
(3) 相等 平衡力
(4) 扭转回来 同一直线
(5)作用在同一物体上
【详解】(1)物体只在两个力的作用下,分别处于静止状态或匀速直线运动时,两个力才是二力平衡。
(2)如图甲、乙两组同学设计的实验装置,甲装置木块与桌面的摩擦力较大,对实验结果影响较大,乙装置滚动摩擦力小,对实验影响小,所以乙同学的装置更好,可以减小摩擦力对实验的影响,以得到正确的实验结论。
(3)[1]左、右两盘中的砝码质量相等时,小车受向左向右的力大小相等,桌面上的小车处于静止状态。
[2]小车受到的重力和桌面对小车的支持力大小相等,方向相反,在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力。
(4)[1][2]小车处于静止后,将小车扭转一个角度松手后,小车将扭转回来,使左右拉力在同一直线上,说明二力平衡时,要满足两个力在同一直线的条件。
(5)在图丙中,小卡片已处于静止状态,小明用剪刀把小卡片一剪两半,纸片向两边运动,左右拉力分别作用在两个物体上,纸片不能平衡,说明两个力必须作用在同一个物体上。
7. 平衡 拉力大小 平衡 重力 作用在不同直线 同一直线 将卡片对半剪开
【详解】(1)[1]木块保持静止,说明木块处于平衡状态。
(2)[2]木块受到的拉力等于钩码的重力,在图甲中左边加挂一个钩码,这是为了改变拉力大小。
[3]发现木块仍然保持静止状态,木块处于平衡状态,此时木块在水平方向受到的力平衡。
(3)[4]图乙的装置中卡片要选择轻质的,此时卡片的重力很小,这是为了排除重力对实验的影响。
(4)[5][6]图丙所示,将卡片绕其中心在竖直面内转动一定角度,这样做可以控制卡片两边受力的大小相同且不在同一直线上,松手后,卡片旋转后又恢复原状,说明当两力作用在同一直线上时,物体才会保持平衡,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(5)[7]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,下一步的操作是将卡片对半剪开,使大小相同、方向相反的两个力作用在两个相同的物体上,观察两物体的运动状态,若两物体运动,没有保持静止,说明两力作用在同一物体上时,物体才会保持平衡状态。
8.(1)钩码的数量
(2)一定是
(3)松手瞬间
(4)将卡片剪开
(5)能
【详解】(1)实验中拉力由钩码重力提供,因此通过改变钩码的数量,也就是改变钩码总重力,就可以改变拉力大小,以此探究二力平衡时力的大小关系。
(2)物体静止时一定处于平衡状态,平衡状态的物体一定受平衡力;本题中木块两端拉力不等,差值被桌面给木块的静摩擦力抵消,木块合力仍为0,因此一定是平衡力。
(3)旋转小卡片后,两个力已经不在同一直线上,需要观察松手瞬间小卡片能否保持平衡:如果松手瞬间不能平衡,说明平衡的两个力必须在同一直线上,因此观察松手瞬间的状态即可。
(4)探究二力是否需要作用在同一物体上,需要将原本一个物体分成两个物体,操作是将卡片从中间剪开,观察剪开后的卡片能否保持平衡,即可验证结论。
(5)即使两个滑轮不在同一高度,只要调整后,小卡片平衡时两个力依然可以满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线、作用在同一物体”的条件,不影响实验探究,因此可以用该装置进行实验。
9.(1)减小摩擦力
(2) 相等 改变钩码的个数
(3) A 这两个力不仅在不同直线上,而且还改变了力的方向
(4)匀速
(5)是
【详解】(1)木块A与桌面之间属于滑动摩擦力,比较大,摩擦力属于水平方向上的力,而二力平衡探究的是水平方向的力满足的条件,故摩擦力对二力平衡的影响比较大,而小车与桌面之间属于滚动摩擦力,滚动摩擦力比滑动摩擦力小多了,而卡片悬空,与桌面不接触,那么不受摩擦力,故用分别用小车B和硬纸片C替换木块A进行实验的目的是减小摩擦力对实验的影响。
(2)[1]当左右两端同时挂两个钩码时,两个钩码所受的重力相同,对绳子的拉力相同,故硬纸片受到两个拉力F1、F2的大小相同。
[2]钩码的个数越多,绳子所受的拉力越大,硬纸板受到绳子拉力越大,故可以根据改变钩码的个数来改变拉力的大小。
(3)[1][2]要验证两个力必须作用在同一直线上才能平衡,需要保证两个力不在同一条直线上,而其它关键性物理量,比较两个力的方向必须相同,这两个力的大小必须相同,故选择A方式,B方式不仅仅保证两个力不在同一条直线上,还改变两个力的方向。
(4)如果没有摩擦等因素的影响,在图丙中用手向上托一下左侧的钩码,此时硬纸片运动,那么当手离开钩码后,硬纸片受到了平衡力,相当于不受力,硬纸片的运动状态不变,故硬纸片将做匀速直线运动。
(5)小车也处于静止状态,处于平衡态,受平衡力。
10.(1) 乙 摩擦力 静止
(2) 大小相等 方向相反
(3)同一直线上
(4) 质量要小 将卡片转动一小角度,松手后,观察卡片旋转后是否恢复原位
(5)用剪刀将卡片剪为两部分
【详解】(1)[1][2][3]乙装置更科学,原因是选用小车,滚动代替滑动,可以减小摩擦力对实验结果的影响;受平衡力作用的物体保持静止或匀速直线运动状态,故实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持匀速直线运动状态或静止状态。
(2)[1]在两托盘中放入质量相等的砝码,左右两侧拉力相等,小车平衡;在两托盘中放入质量不相等的砝码,左右两侧拉力不相等,小车不能平衡, 说明相互平衡的两个力大小相等。
[2]把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,小车受到的这两个力的方向相同,不能平衡,说明这说明相互平衡的两个力方向相反。
(3)将已经平衡的小车扭转一个角度后,小车受到的这两个力就不在同一条直线上,结果小车会转动,直到这两个力在同一条直线上,说明相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
(4)[1]卡片需质量要小,避免卡片自身重力干扰实验结果。
[2]探究是否作用在同一直线上:将卡片扭转一个角度,观察卡片是否恢复原位。恢复原位,说明平衡力要作用在同一直线上。
(5)验证作用在同一物体上的条件:将卡片剪成两半,分别悬挂钩码,观察是否还能平衡。
11. 不考虑 相等 相反 在同一直线上 见解析 D 能
【详解】(1)[1]在“探究二力平衡条件实验“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。
(2)[2][3]钩码由于重力的作用,会对线施加一个拉力的作用,左端的线对小卡片施加一个向左的拉力,右端的线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。
(3)[4]小华将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,放手后,小卡片运动,说明小卡片不能平衡,说明作用在物体上的两个力必须在同一直线上,物体才能平衡。
(4)[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将小卡片分成两个物体,观察两个物体的运动情况;把小卡片一剪为二变为两个卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态。
(5)[6]小明将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果,故D正确;
故选D。
(6)[7]在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,但是小卡片仍然处于平衡状态,因此能探究二力平衡的条件。
12.(1) 卡片 相反 钩码的数量 静止
(2) 不能 二力平衡时,两个力必须作用在同一直线上
(3)不能
(4)A
【详解】(1)[1]实验是观察“受力的物体什么时候处于平衡状态”,钩码的作用是给卡片提供拉力,是施力物体,我们要研究的是受力的卡片,因此研究对象为卡片。
[2]卡片两端的线分别跨过左右滑轮,左侧钩码对卡片的拉力向左,右侧钩码对卡片的拉力向右,两个力在水平方向上方向相反。
[3]忽略滑轮摩擦时,对卡片的拉力等于钩码的重力,钩码数量越多,总重力越大,对卡片的拉力就越大,因此通过调整钩码数量改变拉力大小。
[4]物理学中,物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,都属于平衡状态。本实验中,匀速直线运动难以稳定控制和观察,因此实验以卡片静止时,作为达到平衡状态的判断标准。
(2)[1][2]将平衡的卡片转过一个角度后,两个力不再作用在同一条直线上,松手后卡片会发生转动,不能保持平衡,因此,实验结论是:二力平衡时,两个力必须作用在同一条直线上
(3)将平衡的卡片沿中间剪成两半后,原本的一个物体变成了两个独立的物体,两个拉力分别作用在两个卡片上,两个卡片会分别向两侧运动,不能保持平衡,说明平衡力必须作用在同一物体上。
(4)小刚的方案中小卡片重力可忽略不计,且卡片悬空,与支架之间无接触摩擦,水平方向只受到两个拉力的作用,实验结论更准确。
小明的方案中木块放在水平桌面上,木块与桌面之间存在滑动摩擦力。当两侧拉力大小差距较小时,摩擦力会抵消拉力差,木块仍保持静止,会干扰实验结果,导致实验结论出现误差。
故选A。
13. 不正确 平衡 D 同一直线 将小卡片从中间剪开,观察卡片能否继续保持平衡 1
【详解】(1)[1][2]由题意知,木块在水平方向上受到向左的拉力F1=1N、向右的拉力F2=1.5N,此时木块处于静止状态,且有向右运动的趋势,即其还受向左的静摩擦力f=0.5N,所以木块在F1、F2两个力作用下不能平衡,在三个力作用下处于平衡状态,故小刚同学得到的结论是不正确的。
(2)①[3] A.小卡片和木块都容易扭转,不能体现其优点,故A不符合题意;
B.小书片和小木块都是生活中常见的材料,都比较容易获取,不能体现其优点,故B不符合题意;
C.小卡片和小车在水平方向上都能保持平衡,不能体现其优点,故C不符合题意;
D.图乙中小木块受到桌面的摩擦力较大,当左右悬挂的钩码重力不相等时,小木块也可能保持静止状态,图甲是用细线跨过滑轮进行实验,摩擦力很小,对实验结果的影响很小,所以甲装置更好,故D符合题意。
故选D。
②[4]为了验证不在同一直线的两个力能否平衡,可以将卡片适当旋转一个角度,松手后观察小卡片能不能平衡,如果仍平衡,则不在同一直线上的两个力能平衡,若松手后小卡片会转动,直到两根细线在同一直线时才静止,则能说明二力平衡的条件之一是:两个力必须作用在同一直线上。
③[5]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,可以用剪刀将卡片从中间剪开,观察卡片还能否保持静止状态,如果不能保持静止状态,则说明二力平衡的条件之一是:两个力必须作用在同一物体上。
④[6]弹簧测力计内弹簧对挂钩的拉力与挂钩处重物对挂钩的拉力是一对平衡力,挂钩处悬挂的是1N重物,所以弹簧测力计示数为1N。
14. 受摩擦力影响 大小相等 同一条直线 同一个物体
【详解】(1)[1]实验时小明发现图甲图中左右两侧悬挂砝码质量不等时木块A也能平衡,其原因是受摩擦力影响较大,影响了实验结果。
(2)[2]当两个盘中分别放上放入等重的砝码后,由于砝码的重力相同,这两个力产生的拉力是一对平衡力,小车就能保持静止,说明彼此平衡的两个力大小相等。
(3)[3]将小车旋转一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力需作用在同一直线上。
(4)[4]当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,分开后的卡片向相反方向运动,说明二力平衡的又一个条件是必须作用在同一物体上。
15. 受到摩擦力的影响 平衡 变滑动为滚动 砝码质量 旋转 转回来 同一直线上
【详解】(1)[1][2]对木块受力分析,其在水平方向上受到了两个拉力,还有摩擦力,故小明再将右盘中的砝码换成一个质量更大的砝码时,仍然静止;由于处于静止状态,故是平衡力。
(2)[3]把木块换成小车,是将滚动摩擦代替滑动摩擦的方法,减小摩擦力的。
(3)[4]图乙所示的实验方案中,是通过调整钩码的质量,从而改变力的大小。
(4)[5][6][7]探究不在同一直线的两个力能否平衡,应该将图中的卡片旋转即可实现两个力不共线;松手后小卡片由于不受平衡力,故不能平衡,会转回来;此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在必须在同一条直线上。
答案第1页,共2页
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