2026年中考物理必考知识点专题特训-探究杠杆的平衡条件实验
2026-06-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 杠杆 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 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 | 750 KB |
| 发布时间 | 2026-06-17 |
| 更新时间 | 2026-06-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58382169.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦二力平衡条件探究,通过装置优化与条件验证构建系统性实验方法体系,强化科学探究与科学思维
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础装置探究|1-3题|控制变量法(改变砝码数量)、转换法(观察静止状态)|从二力平衡概念出发,通过木块/小车实验初步探究力的大小关系|
|改进装置优化|4-8题|减小摩擦(滚动替代滑动、悬空卡片)、忽略次要因素(轻质卡片)|装置改进逻辑:减少摩擦力干扰→排除重力影响,逐步接近理想实验|
|条件验证深化|9-15题|扭转角度(同一直线)、剪开卡片(同一物体)|系统验证二力平衡四条件:大小相等→方向相反→同一直线→同一物体,形成完整逻辑链条|
内容正文:
2026年中考物理必考知识点专题特训-探究杠杆的平衡条件实验
1.小雅用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”:
(1)如图甲所示,左边用细线挂一个钩码,右边用细线挂两个钩码时,木块仍然保持静止,这时木块在水平方向受到的力________(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)小雅重新设计了如图乙所示的改进装置,目的是减小________对小车平衡的影响;
(3)实验时,将小车扭转一个角度,松手瞬间小车不平衡,说明相互平衡的两个力作用在________;
(4)继续对这一问题进行探究:如图丙所示,选择质量________(选填“大或小”)的卡片两端细线分别跨过高度不同的定滑轮,细线两端分别挂上钩码,该装置________(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件;
(5)在图丙中,为了说明平衡的两个力要作用在同一个物体上,接下来的操作是__________。(选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
2.如图甲是小陆同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小陆用轻质卡片,是为了忽略卡片的___________,这种突出问题的主要方面、忽略次要因素的研究方法是物理学中常采用的,以下两个实例中没有用到此研究方法的是___________(填序号字母);
A.选用薄玻璃板来探究平面镜的成像特点
B.选用轻质小球来显示发声音叉的振动
(2)当小卡片平衡时,小陆将小卡片___________(选填“翻转”或“旋转”)一个角度,并且保持两根细线平行,松手后小卡片不能在此位置平衡,此现象说明___________;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小陆下一步的操作是:___________;
(4)在卡片平衡时,小陆将右边滑轮的位置上调(如图乙),目的是为了研究不在___________(选填“水平方向”或“同一直线”)上的两个力能否平衡。
3.如图所示是甲、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劈开,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.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的资料
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
4.小华在“探究二力平衡的条件”活动中:
(1)实验方案采取___________(填“甲”或“乙”)。实验中通过改变___________来改变和的大小;
(2)若在左盘右盘中分别放入质量为和的砝码,当满足___________(填“>”、“<”或“=”)时才能平衡,说明一对平衡力必须满足___________的条件;
(3)实验中将木块或硬纸片水平扭转一个角度,松手瞬间观察该物体是否能处于平衡状态,目的是为了探究不在___________的两个力对物体平衡的影响;
(4)可采用如图丙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___________条件。
5.实验小组用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)用甲图的实验装置进行实验时发现,当左边挂一个钩码,右边也挂一个钩码时,木块保持静止状态,接着在右边多挂一个钩码,发现木块的状态没有改变,此时木块所处的状态______(选填“是”或“不是”)平衡状态。
(2)实验小组对甲图实验装置进行了改进,设计出乙图实验装置,这个装置相比于甲图装置的优点是______;经过讨论,实验小组又设计出丙图实验装置,这个装置相比于甲图、乙图装置的优点是______。
(3)在丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将卡片转动一小角度,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。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是______。
6.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;
(2)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;
(3)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
7.在探究“二力平衡的条件”实验中,小聪同学组装了如图甲和乙两套实验装置进行实验。
(1)实验时选用_______(选填“甲”或“乙”)装置更科学。
(2)若采用乙装置进行实验,判断小车受平衡力作用的依据是小车保持_______(选填“静止”或“加速直线运动”)状态。
(3)在甲装置的左右两盘放入质量相等的砝码,木块保持静止。在左盘中再添加一个砝码,木块仍处于静止状态,小聪认为二力平衡的两个力大小可以不相等,得出该错误结论的原因是_______。
(4)为了说明彼此平衡的两个力必须在同一条直线上,在乙装置中可以进行的操作是_______。
8.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如图甲、乙所示,______组同学选择的器材更加合理,其原因是:______。
(2)保持与相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足______的条件。
(3)丙组同学设计组装的实验装置如图丁所示,这一步骤的目的是探究________。
9.小竹用图的实验装置探究二力平衡条件,另配有若干个相同的砝码。
(1)选用图悬空的纸板替代图桌面上的木块做实验,可以减小______对实验的影响。
(2)图中纸板处于静止状态,若同时往左右盘中再各加一个砝码,观察到纸板______;若从右盘中拿出一个砝码,会观察到纸板______。(均填“向右运动”“向左运动”或“仍保持静止”)实验说明二力平衡应满足______的条件。
(3)小竹猜想二力平衡时“二力应作用在同一直线上”。要验证该猜想,具体的操作是:用手将图中的纸板______,放手后观察到纸板恢复原位。
10.物理兴趣小组的同学们利用图中所示装置进行“二力平衡条件”的探究。
(1)图甲的探究装置中,研究对象是______,拉力F1、F2的大小是通过改变左右两盘砝码的质量来达到的,此时F1、F2的方向相______,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)小虎向左盘和右盘中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,由此说明两个力必须大小______才能平衡,把小车转过一个角度,然后松手,小车将______(选填“保持静止”或“扭转回来”),说明两个力必须作用在______上才能平衡;
(3)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,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摩擦力的影响,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,实际操作中还发现乙装置具有的优点是更适合探究( )。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡
B.不在同一物体上的两个力能否平衡
11.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。这三个实验装置中,你认为装置________更科学。
(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,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________;
12.在“探究二力平衡条件”的活动中,小强设计了如图甲所示的探究方案。在该方案中他分别把拴有一个小盘的两根细线通过支架上的滑轮系在小木块的两端。
(1)探究过程中他分别在左、右两个小盘内各放一个50g的砝码,发现木块静止,接着,他在右边小盘内又加入一个10g的小砝码,发现小木块仍然静止,其原因是还受到_________对实验的影响;支架上的滑轮是__________滑轮,使用此滑轮好处是:____________。
(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为了探究___________;
13.在探究二力平衡条件的实验中,设计了如下几种实验方案。
(1)利用图甲装置进行实验时所挂钩码如图所示,发现木块保持静止,此时木块在水平方向上受力是否平衡?___________。仅由得出二力平衡时两个力大小不相等的结论,该结论与实际不相符,原因是___________;
(2)图乙装置中,选择轻质卡片的目的是忽略___________对实验的影响。将图乙中的小卡片旋转一个角度(如图丙所示),松手后小卡片___________(选填“能”或“不能”)平衡,由此表明二力平衡时两个力作用在___________;
(3)保持图乙中小卡片静止,用剪刀将它从中间剪断,发现分开后的卡片分别向相反的方向运动,由此表明二力平衡时两个力必须作用在___________。
14.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(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;
(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)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,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
(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。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
(5)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”)。
15.小双和小茗利用如图所示的装置,设计了探究“二力平衡的条件”实验。
(1)小双设计了如图甲所示的实验,她将系于木块两端的细线分别跨过左右支架上的定滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在木块上的两个拉力方向相反,定滑轮的作用是 ___________ ;
(2)小茗设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小茗的实验优于小双的实验。其主要原因是 ___________ (填字母序号)。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
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.小卡片容易扭转
(3)在如图乙所示的实验中,若将小卡片扭转一个角度后再释放,这样的操作可以探究二力平衡所需要满足“使物体平衡的两个力必须 ___________ ”的条件。
(4)若忽略小卡片自身重力,利用图丙装置___________ (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
(5)在对图乙的实验进行评估时,下列说法最合理的是 ___________ (填字母序号)。
A.应使小卡片静止,便于探究二力平衡的条件
B.只有左右两边钩码的个数相等时,才能探究二力平衡的条件
C.若要考虑小卡片自身重力,则此实验不能探究二力平衡的条件
D.细线拉卡片的力和卡片拉细线的力是一对平衡力
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)平衡
(2)摩擦力
(3)同一直线上
(4) 小 能
(5)剪开卡片
【详解】(1)因为木块保持静止,静止是平衡状态,处于平衡状态的物体受力平衡,所以这时木块在水平方向受到的力平衡。
(2)图乙将木块换成小车,变滑动为滚动,目的是减小摩擦力对小车平衡的影响。
(3)将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,松手瞬间小车不平衡,说明相互平衡的两个力作用在同一直线上。
(4)为了减小卡片自身重力对实验的影响,应选择质量小的卡片。
虽然两个定滑轮高度不同,但定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,且细线能在一条直线上,所以该装置能探究二力平衡的条件。
(5)当卡片平衡时,用剪刀将卡片剪开,使两个力不再作用在同一物体上,观察卡片是否能保持平衡,以此来说明平衡的两个力要作用在同一个物体上。
2.(1) 重力 B
(2) 旋转 一对平衡力必须作用在同一条直线上
(3)把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡
(4)水平方向
【详解】(1)[1]实验中选择轻质卡片的目的是忽略卡片的重力对实验的影响,原因是此实验是探究水平方向二力平衡的条件。
[2]A.选用薄玻璃板来探究平面镜的成像特点。在这个实验中,我们主要关心的是平面镜的成像规律,而玻璃板的厚度对成像的影响是次要的。因此,选用薄玻璃板是为了忽略其厚度对成像的影响,这符合忽略次要因素法的原则。但题目要求选出没有用到此研究方法的选项,故A不符合题意;
B.选用轻质小球来显示发声音叉的振动。在这个实验中,我们主要想观察音叉的振动情况,但音叉的振动往往不易直接观察。因此,我们选用轻质小球来放大这种振动效果,使其更易于观察。这里并没有忽略任何次要因素,而是采用了转换法(将不易观察的现象转换为易于观察的现象)来进行实验。因此,B选项没有用到忽略次要因素法,故B符合题意。
故选B。
(2)[3][4]小华将小卡片旋转过一个角度,两个力不在同一直线上,卡片不能平衡,又转了回来,此现象说明一对平衡力是需要作用在同一条直线上。
(3)[5]要验证平衡力作用在同一物体上,可使两个力不在同一物体上,观察卡片是否平衡,所以操作是把小卡片剪成左右两半,观察卡片是否平衡。
(4)[6]在卡片平衡时,小明将右边滑轮的位置上调,此时、左右支架上装配的两个滑轮没有安装成相同高度,但是仍然处于平衡状态,故此实验的目的是为了研究不在水平方向上的两个力能否平衡。
3.(1)砝码的数量
(2) 木块受到桌面的摩擦力 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
【详解】(1)实验中,两侧的拉力来自于砝码和小盘的重力,三位同学通过调整砝码的数量来改变作用在物体上的拉力的大小。
(2)[1][2]实验时,当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块仍然处于静止状态,说明木块受到了水平向左的摩擦力较大,这时木块在水平方向受到的力平衡。
(3)[1][2]小车受到的两个力大小相等,用力将小车扭一个角度,两个力在同一条直线上,小车不能处于静止状态,要发生转动,可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上。
(4)[1][2]小纸片重力比较小,可以忽略小卡片的重力;丙同学用剪刀将小纸片从中间劈开,两个力作用在两个物体上,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要作用在同一物体上。
(5)丙同学用的是小纸片,而甲、乙分别用的是木块和小车,相比之下,丙的质量小、摩擦力也小,所以丙的实验减少了摩擦力对实验结果的影响,优于甲、乙同学的实验。故选A。
4.(1) 乙 砝码数量
(2) = 大小相等
(3)同一直线
(4)在同一直线上
【详解】(1)[1]图甲中木块与桌面间存在摩擦力,会对实验造成干扰,所以选择乙实验进行探究。
[2]实验时可通过改变砝码的数量来改变两侧拉力大小。
(2)[1][2]实验时发现,只有两侧放置的砝码总质量相同时,纸片才能平衡,说明相互平衡的两个力大小要相等。
(3)将木块或硬纸片水平扭转一个角度,此时两侧的拉力不在同一直线上,松手瞬间观察该物体是否能处于平衡状态,可探究相互平衡的两个力是否在同一直线上。
(4)相互平衡的两个力作用在同一直线上,用绳子将不规则物体悬挂起来,物体静止时受力平衡,重心在绳的延长线上,改变绳子的位置,重复实验。两次力的作用线的交点即为不规则物体的重心位置。
5.(1)是
(2) 减小摩擦力对实验结果的影响 可以探究不在同一物体的两个力是否平衡
(3)同一直线
(4)将卡片从中间剪开,观察两个小卡片的运动情况
【详解】(1)当左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块的状态没有改变,木块仍然保持静止状态,说明木块处于平衡状态。
(2)[1]甲图中木块与桌面之间存在摩擦力,这个摩擦力会对实验结果产生干扰,而乙图中用小车代替木块,小车与桌面之间是滚动摩擦,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多,从而减小了摩擦力对实验结果的影响。
[2]从卡片中间剪断,分成两半,可以探究不在同一物体的两个力是否平衡
(3)在丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,这样两个力不在同一直线上,卡片将无法在这个位置平衡,因而松手后,小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同一直线上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
6. 同一条直线上 不想等 是 摩擦力 B
【详解】(1)[1]其它条件不变,仅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,根据控制变量法知,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)[2][3][4]实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,小车两边的拉力大小分别等于两边托盘和砝码的总重力,两边托盘和砝码的总重力不相等,所以小车两边的拉力大小不相等;小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用,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)[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,根据控制变量法知,其它条件不变,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡,综上分析知,故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
7.(1)乙
(2)静止
(3)小车受到了摩擦力的影响
(4)把小车转过一个角度,然后松手,观察小车是否转动
【详解】(1)乙装置用小车代替甲装置的木块,小车受到的是滚动摩擦力,远小于木块受到的滑动摩擦力,能减小摩擦力对实验结果的干扰,更准确地探究二力平衡的条件。
(2)物体受平衡力时,会保持静止或匀速直线运动状态。在本实验中,小车更容易保持静止状态,因此以此作为判断依据。
(3)两边小盘中的砝码质量不相等时也可以保持静止,是因为木块受到了摩擦力的影响。
(4)保持两盘中砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车受到的两个拉力不在同一直线上,小车会转动,直到两边的拉线在同一条直线上,小车才能恢复到静止状态,说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
8.(1) 乙 减少摩擦力对实验的影响
(2)两个力作用在同一条直线上
(3)是否只有作用在同一物体上的两个力才能平衡(意思相近也可)
【详解】(1)[1][2]乙组同学选择的器材更加合理,因为甲图中的是木块,它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦,而乙图中的是小车,它与桌面之间是滚动摩擦,其摩擦力更小,实验更准确些。
(2)保持与相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,即此时两个力不在同一直线上,所以松手后,小车将转动,故二力平衡时,二力只有在同一条直线上时才会平衡。
(3)丙组同学设计组装的实验装置如图3所示,两个小车左右两边的拉力大小相等,将两个小车用细线连接,当剪断两小车之间的细线,观察两个小车的运动情况可以判断二力平衡时,是否只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。
9.(1)摩擦力
(2) 仍保持静止 向左运动 见解析
(3)扭转一定角度
【详解】(1)用纸板替换木块进行实验,使得接触面分离,可以减小摩擦力对实验的影响。
(2)[1]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用;图中纸板处于静止状态,若同时往左右盘中再各加一个砝码,两边同时增加相同的拉力,观察到纸板仍保持静止。
[2][3]若从右盘中拿出一个砝码,则纸板受到向左的拉力大于向右的拉力,会观察到纸板向左运动。实验说明二力平衡应满足作用在物体上两个力的大小相等。
(3)根据控制变量法,为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡时,控制纸板受到两个力的大小相等、方向相反,然后将纸板转过一个角度,松手后观察纸板能否恢复原位。
10.(1) 小车 反
(2) 相等 扭转回来 同一条直线
(3) 是 B
【详解】(1)[1]图甲的探究装置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]由图甲可知,两个拉力F1、F2方向相反,一个水平向左,一个水平向右。
(2)[1]实验时,小虎向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,改变其中一端的砝码数量,小车在水平方向受到的拉力不等,发现小车无法保持静止状态,这表明平衡的两个力需要大小相等。
[2][3]把小车转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,然后松手,小车将扭转回来,不能保持平衡,说明一对平衡力必须作用在同一条直线。
(3)[1]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,小车处于平衡状态,受平衡力。
[2]探究一对平衡力是否必须作用在同一物体上,实验时可将物体分成两个物体,而小卡片比小车更容易被分成两个物体,因此乙装置更适合探究不在同一物体上的两个力能否平衡。故选B。
11.(1)钩码的数量
(2) 一定是 丙
(3)松手瞬间
(4)将卡片从中间剪开
【详解】(1)实验中拉力大小等于钩码的重力,因此通过改变钩码的数量就能改变拉力大小,以此探究二力平衡时力的大小关系。
(2)[1]木块静止,处于平衡状态,所以它受到的力一定是平衡力。
[2]三个方案中,丙装置使用小卡片,几乎消除了摩擦力对实验的影响,因此丙装置最科学。
(3)旋转小卡片后,要观察松手瞬间卡片是否保持平衡,因为此时两个力不在同一直线上,卡片会立刻转动,这样就能验证 “二力必须共线” 的条件。
(4)要验证二力是否需要作用在同一物体上,将卡片从中间剪开,使两个力分别作用在两个物体上,观察能否平衡即可。
12.(1) 摩擦力 定 改变力的方向
(2) 不能 相互平衡的两个力是否在同一直线上
【详解】(1)[1]如图甲所示,探究过程中小强分别在左、右两个小盘内各放一个50g的砝码,木块静止,此时木块受到两边绳子的拉力大小相等、方向相反,两个力平衡,木块处于静止这种平衡状态;接着又在右边小盘内又加入一个10g的小砝码,右边绳子的拉力变大,木块仍然处于静止这种平衡状态,说明一定有另外一个方向向左的力和左边绳子的拉力与右边绳子的拉力平衡,这个力就是摩擦力,即
右侧拉力变大,木块相对于桌面有向右运动的趋势,就会受到桌面施加给它一个向左的静摩擦力,所以小木块仍然静止是还受到摩擦力对实验的影响。
[2]支架上的滑轮在实验过程中使用时,滑轮的轴固定不动,根据动滑轮与定滑轮的特点可知,支架上的滑轮是定滑轮。
[3]使用定滑轮虽然不可以省力,但可以改变力的方向,定滑轮的优点就是可以改变力的方向。
(2)[1][2]当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,此时原本在同一直线上相互平衡的两个力,作用线不在同一直线上,不满足二力平衡的条件,所以松手后小卡片不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了探究相互平衡的两个力是否在同一直线上。
13. 平衡 木块是三个力的平衡 重力 不能 同一直线上 同一物体上
【详解】(1)[1]木块保持静止,处于平衡态,所以此时受力平衡。
[2]如图甲所示,左边两个钩码,右边一个钩码,木块左右两边受到的拉力大小本来就不相等,此时木块保持静止,说明木块还受到一个摩擦力,木块一共受三个力,是三力平衡。
(2)[3]轻质卡片的质量较小,选择轻质卡片的目的是忽略重力对实验的影响。
[4] [5]图乙中的小卡片旋转一个角度(如图丙所示),松手后小卡片不能平衡,因为旋转后,力不在同一直线上,不满足二力平衡的条件。由此表明二力平衡时,两个力必须作用在同一条直线上。
(3)[6]用剪刀将小卡片从中间剪断,小卡片从一个物体变为两个物体,发现分开后的卡片分别向相反的方向运动,无法继续保持平衡。实验现象表明二力平衡时两个力必须作用在同一物体上。
14. 相反 同一直线上 B A 能
【详解】(1)[1]如图所示,作用在小卡片上的两个拉力方向是相反的,可以通过调整钩码个数来改变拉力大小。
(2)[2]当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,松手后小卡片不能平衡,由此实验步骤可知只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(3)[3]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小明下一步操作是将小卡片从中间剪开,观察卡片能否继续保持平衡,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[4]木块放在水平桌面上,钩码拉动木块时有摩擦力;换成纸片后,在水平方向上没有摩擦力;所以可减少摩擦力对实验的影响的小明的方案优于小华的方案,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(5)[5]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,但两个力也满足二力平衡的条件的,也能完成该实验。
15.(1)改变力的方向
(2)A
(3)在同一直线
(4)能
(5)A
【详解】(1)木块受到细线的拉力是由钩码的重力产生的,重力的方向竖直向下,钩码对细线施加竖直向下的力,细线跨过定滑轮,就实现了细线对木块施加水平拉力,细线对木块的水平拉力大小等于钩码重力的大小,所以使用定滑轮可以改变细线对木块的拉力的方向。
(2)小茗的实验优于小双的实验的原因是:在小双的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生影响;而小茗的实验中,纸片被悬挂,就消除了摩擦力对实验的影响,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)在图乙实验中,把小卡片转过一个角度,此时两个拉力不在同一条直线上,再释放,若小卡片会转动,直到两个拉力在同一条直线上时静止,这样的操作可以探究二力平衡所需要满足“使物体平衡的两个力必须作用在同一条直线上”的条件。
(4)如图丙,左右两侧的细线跨过定滑轮,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,能完成探究二力平衡的条件实验;
(5)A.在对图乙的实验进行评估时应使小卡片静止,便于探究二力平衡的条件,故A正确;
B.左右两边钩码个数不相等时,拉力大小不等,小卡片不平衡,也能探究二力平衡条件(对比平衡与不平衡的情况),并非只有个数相等时才能探究,故B错误;
C.小卡片自身重力远小于钩码重,则此实验能探究二力平衡的条件,故C错误;
D.细线拉卡片的力和卡片拉细线的力,是一对相互作用力,作用在两个物体上,不是一对平衡力(平衡力作用在同一物体),故D错误。
故选A。
答案第1页,共2页
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