期末专项(实验题)探究二力平衡的条件2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-19
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 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 | 677 KB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58409794.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,通过多装置对比、变量控制实验,系统培养科学探究与科学思维能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|装置优化|3题(甲/乙/丙装置选择)|滚动摩擦替代滑动摩擦、轻质卡片忽略重力|从摩擦力影响到实验误差控制,构建理想化实验模型|
|条件验证|8题(力大小/方向/作用线/物体探究)|控制变量法(扭转角度/增减砝码/剪开卡片)|从平衡状态判断到四条件(等大/反向/共线/同体)递进验证|
|误差分析|4题(滑轮高度/摩擦影响)|平衡状态下摩擦力补偿、非共线力不平衡判断|从实验异常现象(静止但拉力不等)到误差来源分析|
内容正文:
期末专项(实验题)探究二力平衡的条件
1.如图甲装置中A为木块,乙装置中B为小车,丙装置中C为纸片,来探究“二力平衡条件”。
(1)小明在甲、乙装置选择时,优先选择了乙装置,他选择的理由是_____________;
(2)在图乙装置中,小明将一砝码放于左托盘,右托盘没放砝码,小车将向_____________(选填“左”或“右”)加速运动,此时小车处于_____________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(3)在图乙装置中,当向左右两托盘放入相同的砝码,小车静止在水平桌面上,为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡,接下来应该_____________,观察小车能否静止;
(4)小红用图丙装置进行实验,但两侧滑轮安装的高度不同,你认为她_____________(选填“能”或“不能”)完成实验探究。
2.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中(图甲)选择小卡片的目的是 _______;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片旋转一个角度,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 ________;
(3)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.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书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
(4)图乙中,若左边挂2N的钩码,右边挂5N钩码时,木块保持静止,则此时木块受到的摩擦力是 _____N,若再在右边增加3N的钩码时,恰好木块向右匀速直线运动,在此基础上若要使木块向左匀速直线运动,则在左边所挂钩码的总重力为 _______N。
3.小晗分别设计了如图甲、乙所示的实验装置“探究二力平衡的条件”,实验中每个砝码的质量均相等。
(1)为了方便观察实验现象,实验中需让木块或小车处于______状态;
(2)通过对比,小晗最终选择如图乙所示的实验装置进行探究实验,主要原因是图乙______;
(3)实验中,小晗将小车旋转了一定的角度,松手后发现,小车______(填“静止”或“运动”),由该实验现象可知:当两个力平衡时,两个力______。
4.在“探究二力平衡的条件”的实验中,同学们设计了如图所示的实验装置。
(1)如图甲所示,向两托盘放入质量不等的钩码时,发现木块能够保持静止,此时木块受力______(选填“平衡”或“不平衡”),为了进一步探究彼此平衡的两个力的大小关系,可以将木块换成小车,以减小______对实验的影响;
(2)如图乙所示,在卡片平衡时,将卡片扭转一个角度后松手,卡片不能保持静止,说明了彼此平衡的两个力需要______;
(3)将图乙中的卡片换成弹簧测力计如图丙所示,左右两边各挂200g的钩码,弹簧测力计的示数是______N(g取)。
5.如图所示,在探究“二力平衡的条件”实验中,同学们设计了两种实验方案如图甲、乙所示。
(1)你认为选择图__________的实验方案更合理,理由是可以减小__________对实验结果的影响;
(2)在图乙的左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。将右盘中再减小一个砝码,小车将运动,说明相互平衡的两个力大小应__________;
(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__________(选填“能”或“不能”)保持静止,此实验操作的目的是探究__________;
(4)如果用纸板代替图乙中小车,为探究二力平衡时两个力是否需要作用在同一个物体上,请你写出应进行的操作是__________。
6.在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这时木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是_______,此时木块受到的力是_________(选填“平衡力”或“非平衡力”)。于是他把木块换成小车,并选择较________(填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面,继续完成实验;
(2)现保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后,小车将_______。实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定______________
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,则弹簧测力计的示数为
A.10N B.5N C.0N
7.如图甲所示是达州中学小文同学探究“二力平衡条件”时的实验情景。
(1)小文将系有小卡片(重力可忽略不计)的细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________,并通过调整_______________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小文将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)保持平衡。设计此实验步骤的目的是探究_______________________;
(3)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。当两端砝码质量相等时,木块将处于________(选填“运动”或“静止”)状态。此时若在右端再加一个质量较小的钩码,木块理应向右运动,但实际操作时木块往往仍保持静止,这时木块在水平方向受到的力________(选填“平衡”或“不平衡”);
(4)实验总结中,同学们认为小文的实验优于小明的实验。老师指出桌面越光滑越好,这样就可以减小__________对实验的影响。
8.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”的实验:
(1)实验时应选择较___________(选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面。如图甲装置,当左右两端同时放上相同个数的砝码时,木块静止,此时的方向___________,大小___________。
(2)当图甲装置右盘中的砝码换成较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,这时木块在水平方向受到的力是___________(选填“平衡”或“不平衡”)的。
(3)小组同学改用图乙的装置进行实验,选用小车相比选用木块的优点是可以减少___________力对实验结果的影响。
(4)将图乙中的小车扭转一定角度后释放,小车扭转回来,设计这一步骤的目的是验证二力平衡时,两个力必须___________。
(5)为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上,小明用轻质硬纸片代替小车做实验,如图丙所示,他将要对硬纸片进行的操作是___________。
9.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中(图甲)选择轻质卡片的目的是________,小华在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向________,并通过调整________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片旋转一个角度,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________;
(3)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.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书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
(4)图乙中,若左边挂2N的钩码,右边挂5N钩码时,木块保持静止,则此时木块受到的摩擦力是________N,若再在右边增加3N的钩码时,恰好木块向右匀速直线运动,在此基础上若要使木块向左匀速直线运动,则在左边所挂钩码的总重力为________N。
10.在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图甲所示:
(1)在图甲中,当物体处于_______状态或匀速直线运动状态时,我们认为它受到的力是平衡力;
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这两个力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态。请你帮助小明分析一下,出现这种现象的原因是_______________,这时木块在水平方向受到的力是_______(选填“平衡”或“不平衡”)的;
(3)如图乙是优化后的实验方案,该同学选用轻质小卡片,好处是_____________;
①A图中的小卡片处于静止状态;
②将B图中的小卡片扭转过一个角度后,保持两个 拉力的方向相反,此时小卡片处于静止状态,松开手小华是通过观察到小卡片___________现象,来判断小卡片受到的两个拉力不是平衡力;
③A图中的小卡片处于静止状态时,小华为了探究“只有作用在同一个物体上的两个力”才有可能是平衡力,接下来小华需要进行怎样的操作:__________。
11.创新实验小组在“探究二力平衡条件”的实验中,提出了以下三种猜想:
猜想1:两个力大小必须相等;
猜想2:两个力方向必须相反;
猜想3:两个力必须作用在同一个物体上。
为了验证以上猜想,实验小组成员取一块硬纸板、在相对的顶点各开一个孔,用细线系住,细线另一端跨过桌边的滑轮、各悬挂一个50g的钩码,如图甲所示。
(1)现有质量分别为5 g和 50 g的两块硬纸板,你认为应选择______g的硬纸板做为研究对象,理由是______;
(2)实验中发现两边的钩码质量不相等时硬纸板运动、钩码质量相等时硬纸板静止,由此可验证猜想______正确;将相同质量的钩码放到同一侧、放手后硬纸板加速运动,此时硬纸板处于非平衡状态,说明:二力平衡时,两个力必须______;
(3)两端挂上质量相等的钩码时、硬纸板保持静止,用剪刀将硬纸板从中间剪开,发现分开后的硬纸板向相反方向运动,由此可以验证二力平衡的又一个条件。两个力必须______;
(4)小组成员小明在验证猜想1时,将小卡片拉至如图乙所示位置,使两边所挂钩码质量相等,松手后发现小卡片运动,于是得出了与猜想1相反的结论,你认为小明的实验操作______(选填“正确”或“错误”),由此可说明二力平衡的另一个条件是______。
12.小明利用如图所示器材探究二力平衡的条件:
(1)实验的研究对象是________;
(2)将卡片上的两根细线跨放在支架的滑轮(高度可上下调节)上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,两边钩码的数量相同,卡片两边所受的拉力_________;
(3)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片_________,释放时观察卡片是否保持平衡;
(4)该实验在选择卡片时,选用轻卡片的目的是__________;
(5)实验时,两个滑轮_________(选填“必须”或“不必”)调节到同一高度。
13.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响,应选择较__________的卡片(选填“重”或“轻”)。
(2)为了观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片__________,释放并观察__________(选填“释放瞬间”或“最终”)卡片是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是__________。
(4)如图甲,将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端都挂上2个钩码,恰好能使小卡片在中间处于静止状态。此时,能观察到两个拉力的方向相反,作用在一条直线上。为了探究这些力的关系是否是物体处于平衡状态的必要条件,小华首先将细线两端挂上相同或不同个数的钩码多次实验。他发现滑轮处的摩擦会影响到结论的判断,则他观察到的实验现象很可能是__________。
A.当两边钩码个数相同且质量较小时,小卡片放手后会处于静止状态;当两边钩码个数相同且质量较大时,小卡片放手后会加速运动。
B.当两边钩码个数不同且差异较小时,小卡片放手后能处于静止状态;当两边钩码个数不同且差异较大时,小卡片放手后会加速运动。
C.无论两边钩码个数差异较小或较大时,小卡片放手后都处于静止状态。
(5)为了验证(4)中小华的结论,小明同学将卡片往下拉到一定距离,如图乙所示,松手后发现卡片又恢复图甲原状,小明的方法__________(选填“能”或“不能”)验证以上结论。
(6)如果完全忽略摩擦等因素的影响,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(钩码始终不着地),则小卡片被弹后将做__________(选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动,直至碰上右侧的滑轮。
14.实验小组取一块轻质硬纸板,在相对的顶点附近各开一个小孔,分别用细线系住,在细线的另一端跨过桌边的滑轮各挂一个钩码,用此装置来探究二力平衡的条件。
(1)实验使用轻质硬纸板而不用铁片的原因是轻质硬纸板所受的______很小,对实验的影响可以忽略不计;
(2)实验中通过观察纸板是否能保持______(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态,来判断它受到的两个力是否平衡;
(3)如图甲,细线两端各挂一个50g的钩码,纸板静止,此时纸板受到拉力的大小______,方向相反;
(4)如图乙,将硬纸板旋转一定角度,松手后发现硬纸板又恢复成图甲所示原状,这说明平衡的两个力必须作用在______上;
(5)另一实验小组用图丙所示的装置进行探究,此时两个滑轮不在同一高度,则______(选填“仍能”或“不能”)完成此实验。
15.用如图装置探究二力平衡的条件。
(1)当左右两边砝码一样时,物体静止不动。若往右边多加了一个砝码,小车还是不动,此时小车处于______(“平衡”或“非平衡状态”)状态;
(2)选用小车而不用木块的原因是为了减少______对实验结果的影响;
(3)把小车水平扭转一个角度是为了探究______;
(4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,我们把小车换成纸片,然后我们怎么做______。
试卷第1页,共3页
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《期末专项(实验题)探究二力平衡的条件 2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 摩擦力较小 左 非平衡 将小车扭转一个角度 能
【详解】(1)[1]图甲中,木块与桌面间的摩擦是滑动摩擦力,图乙中,小车与桌面间的是滚动摩擦,其它条件相同时,滑动摩擦比滚动摩擦大,对实验影响较大,所以选择图乙装置进行探究。
(2)[2]图乙中,左托盘放砝码,右托盘没放砝码,则小车在水平方向所受的向左的拉力比向右的大,所以向左加速运动。
[3]小车做加速运动时,速度大小发生变化,不是处于平衡状态,处于非平衡状态。
(3)[4]图乙中,两个托盘放入相同的砝码,则小车在水平方向所受的左右的两个拉力作用在同一直线上,小车静止,处于平衡状态。为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡,将小车扭转一个角度,则小车所受的左右两个拉力不在同一直线上,观察小车能否静止。
(4)[5]图丙中两侧滑轮安装的高度不同,但作用在纸片上的两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,所以能完成实验探究。
2. 不考虑重力对实验的影响 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 A 3 14
【详解】(1)[1]实验中选择小卡片,小卡片的重力很小,可以忽略小卡片的重力对实验的影响。
(2)[2][3]小华将小卡片旋转一个角度,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,设计此实验步骤的目的是为了探究,不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[4]如图乙所示的实验,木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而甲实验不受摩擦力的影响,因此甲实验优于乙实验。
故选A。
(4)[5][6]由题知,左、右两盘中的砝码的重力分别为2N和5N时,物体保持静止,物体受到左右两边拉力外,由于此时物体有向右运动的趋势,所以物体还受到水平向左的摩擦力,物体受到的这三个力为平衡力,即
所以
若再在右边增加3N的钩码时,物体恰好向右匀速滑动,此时物体受到水平向左的滑动摩擦力,且物体受到的力是平衡力,即
所以此时的摩擦力
如果物体要向左匀速滑动,受到的滑动摩擦力水平向右,物体受到的力仍是平衡力,物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,即有
所以左盘中钩码的重力
3.(1)静止
(2)减小了摩擦力对实验的影响
(3) 运动 作用在同一直线上
【详解】(1)物体的平衡状态是静止和匀速直线运动。为了方便观察实验现象,实验中需让木块或小车处于静止状态。
(2)图乙中,将木块换成了小车,通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦力对实验的影响,所以最终选择如图乙所示的实验装置进行探究实验。
(3)实验中,小晗将小车旋转了一定的角度,两个拉力作用在不同的直线上,松手后发现,小车运动,不能保持平衡,说明当两个力平衡时,两个力要作用在同一直线上。
4.(1) 平衡 摩擦力
(2)作用在同一条直线上
(3)2
【详解】(1)[1]物体保持静止状态属于平衡状态,平衡状态下物体受力一定平衡。
[2]甲图中木块和桌面间摩擦力较大,当两侧钩码质量不等时,摩擦力会抵消拉力的差,影响实验结果,换成小车后,滑动摩擦变为滚动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响。
(2)将卡片扭转一个角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,松手后卡片无法保持静止,该现象说明:彼此平衡的两个力需要作用在同一条直线上。
(3)钩码的重力
弹簧测力计的示数等于挂钩端受到的拉力大小,相当于一端固定、另一端被2N的拉力拉,因此示数为。
5. 乙 桌面摩擦力 相等 不能 二力平衡需要两个力作用在同一条直线上 将纸片剪成两部分
【详解】(1)[1][2]两实验中,甲实验为滑动摩擦,乙实验为滚动摩擦,因为滚动摩擦小于滑动摩擦,因此选用乙实验更合理。
(2)[3]将右盘中再减小一个砝码,小车将运动,此时两个力大小不相等,小车不能处于平衡状态,因此说明相互平衡的力大小需要相等。
(3)[4][5]实验中为了探究相互平衡的两个力需要作用在同一条直线上,需将小车旋转一定的角度,放手后,若小车不能保持平衡状态,则说明相互平衡的两个力需要作用在同一条直线上。
(4)[6]要探究二力平衡时两个力是否需要作用在同一个物体上,可将物体分成两部分,观察两部分是否能够平衡,即可得出结论,因此将小纸片剪成两部分进行实验。
6.(1) 木块与桌面间有摩擦力 平衡力 光滑
(2) 转动 在同一直线上
(3)B
【详解】(1)[1][2]若两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止。由于木块处于静止状态,所以受的力是平衡力。
[3]为减小摩擦力对实验的影响,当把木块换成小车,应选择较光滑的实验桌面,继续完成实验。
(2)[1][2]将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(3)如果将小车换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,其受到的拉力还是一对平衡力,其读数应为5N,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.(1) 相反 钩码个数
(2) 不能 不在同一直线上的两个力是否平衡
(3) 静止 平衡
(4)摩擦力
【详解】(1)[1]由图可知,小卡片受到细线的拉力作用,拉力的方向沿着细线的方向,分别水平向左和水平向右,所以作用在小卡片上的两个拉力方向相反。
[2]钩码的数量越多,重力越大,使细线对小卡片的拉力越大,即实验中可以通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
(2)[1][2]当小卡片平衡时,小文将小卡片转过一个角度,此时两个拉力不在同一条直线上,松手后小卡片不能保持平衡,会转动,说明互相平衡的两个力作用在同一条直线上,所以设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力是否平衡。
(3)[1]当两端砝码质量相等时,木块受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,受到的两个力为平衡力,所以木块将处于静止状态。
[2]此时若在右端再加一个质量较小的钩码,右端受到的拉力变大,木块理应向右运动,但实际操作时木块往往仍保持静止,即仍处于平衡状态,这时木块在水平方向受到的力是平衡的。因为当右边拉力变大,木块有向右运动的趋势,所以受到向左的静摩擦力,摩擦力与两个拉力的合力平衡,使木块仍然平衡。
(4)实验总结中,同学们认为小文的实验优于小明的实验,因为小文的实验中,小卡片不受摩擦力的影响,而小明的实验中,木块受到摩擦力的影响。老师指出桌面越光滑越好,这样就可以减小摩擦力对实验的影响,使实验结果更准确。
8.(1) 光滑 相反 相等
(2)平衡
(3)阻
(4)在一条直线上
(5)用剪刀将硬纸片从中间剪开
【详解】(1)为了减小摩擦力对实验造成的影响,实验时应选择光滑的桌面。
两侧的钩码数量相同,所以钩码产生的拉力相等,即此时F1、F2的大小相等,F1方向水平向左,F2方向水平向右,所以方向相反。
(2)静止是平衡状态,因此木块仍然静止时,水平方向受力是平衡的,额外的桌面摩擦力抵消了拉力差,使木块保持静止。
(3)小车受到的是滚动摩擦力,木块受到的是滑动摩擦力,相同条件下滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,因此用小车可以减小摩擦力对实验结果的影响。
(4)扭转小车后,两个拉力不在同一直线上,小车不能保持平衡会转回原位置,该步骤目的是验证:二力平衡时,两个力必须作用在同一条直线上。
(5)用剪刀将纸片剪开,若两侧的钩码不再保持静止,说明二力平衡时两个力作用在同一个物体上。
9. 不考虑重力对实验的影响 相反 钩码的个数 不能 见解析 A 3 14
【详解】(1)[1][2][3]实验中选择轻质卡片,是因为轻质卡片的重力很小,可以忽略轻质卡片的重力对实验的影响;在线的两端挂上钩码,通过调整钩码的个数来改变拉力大小,并使小卡片的两个拉力方向相反。
(2)[4][5]小华将小卡片旋转一个角度,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,设计此实验步骤的目的是为了探究,不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[6]如图乙所示的实验,木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而甲实验不受摩擦力的影响,因此甲实验优于乙实验。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[7]物体受向右5N的拉力,向左的2N的拉力和摩擦力保持静止,处于平衡状态,受平衡力,有
此时的摩擦力
[8]再在右边增加3N的钩码,此时物体受向右8N的拉力,向左的2N的拉力和摩擦力做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力,此时的摩擦力
如果物体要向左匀速滑动,受到的滑动摩擦力水平向右,物体受到的力仍是平衡力,物体对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,即有
f2′ =f2
F右′+f2′ =F左′
F左′=8N+6N=14N
所以左盘中钩码的重力
G=F左′=14N
10.(1)静止
(2) 木块受到桌面的摩擦力 平衡
(3) 忽略小卡片的重力 不能保持静止 剪开小卡片
【详解】(1)物理中静止或匀速直线运动称为平衡状态,所以当木块受力平衡时,木块将做匀速直线运动或处于静止状态。
(2)[1][2]当小明把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,此时可能是木块受到桌面的摩擦力作用而仍然处于平衡状态,由于木块处于平衡状态,所以此时受平衡力。
(3)[1]由于小卡片比较轻小,所以减小了卡片的自重对实验产生的影响。
[2]将B图中的小卡片扭转过一个角度后,由于两个力不在同一条直线上,因此不是平衡力,当松开手后,小卡片不能静止。
(4)[3]实验中要探究一对平衡力是否必须作用在同一个物体上,可以把小卡片用剪刀剪成两部分,观察小卡片是否能处于平衡状态。
11. 5 减少重力对实验造成的影响 1 方向相反 作用在同一个物体上 错误 两个力必须作用在同一条直线上
【详解】(1)[1][2]为减小纸板的重力对实验的影响,小卡片的质量要尽可能小,应选质量为5g卡片作为研究对象。
(2)[3]实验中发现两边的钩码质量不相等时硬纸板运动,钩码质量相等时硬纸板静止,说明一对平衡力必须大小相等,由此可验证猜想1正确。
[4]将相同质量的钩码放到同一侧,放手后硬纸板加速运动,此时硬纸板处于非平衡状态,说明:二力平衡时,两个力必须方向相反。
(3)[5]用剪刀将硬纸板从中间剪开,硬纸板变为两个物体,分开后的硬纸板向相反方向运动,由此可以验证:两个力必须作用在同一物体上。
(4)[6][7]验证猜想1时,需要改变两个力的大小,其他条件保持相同。但小明在实验时,两边所挂钩码质量相等,即两个力的大小相等,而将小卡片拉至如图乙所示位置时,向左和向右的力不在同一直线上,不满足平衡力的条件。松手后卡片将运动,由此可说明二力平衡的另一个条件是:两个力必须作用在同一条直线上。因此小明的实验操作是错误的。
12.(1)卡片
(2)大小相等
(3)扭转一定角度
(4)减小卡片自身重力对实验的影响
(5)不必
【详解】(1)在这个探究二力平衡条件的实验中,我们是通过观察卡片的状态来研究二力平衡的,所以实验的研究对象是卡片。
(2)钩码对卡片的拉力大小等于钩码的重力,当两边钩码数量相同,根据,两边钩码重力相等,那么卡片两边所受的拉力大小相等。
(3)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片扭转一定角度,这样两个力就不在同一直线上了,释放时观察卡片是否保持平衡。
(4)该实验在选择卡片时,选用轻卡片的目的是卡片重力可以忽略不计,因为如果卡片重力较大,可能会对实验结果产生影响,而轻卡片重力相对较小,对探究二力平衡条件的干扰较小。
(5)实验时,两个滑轮不必调节到同一高度。因为只要两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,小卡片就能处于平衡状态,与滑轮是否同一高度无关。
13. 轻 转过一个角度 释放瞬间 只有作用在同一物体上的两个力才能平衡 B 不能 匀速
【详解】(1)[1]小卡片的重力很小,可以忽略对实验的影响,本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响,应选择轻的卡片。
(2)[2][3]为了观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,实验操作为使两个力不在同一直线上,可用手将卡片转过一个角度,释放并观察释放瞬间卡片是否保持平衡。
(3)[4]在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,这是为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,当用剪刀将卡片从中间剪开,小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上。
(4)[5]考虑滑轮与支架之间的摩擦,当两边钩码个数不同且差异较小时,摩擦力不可忽略,滑轮受到的摩擦力和两端的两个拉力三个力平衡;当两边钩码个数不同且差异较大时,摩擦力相对较小,对实验现象影响较小,则小卡片放手后会加速运动。故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
(5)[6]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(都向上),不符合控制变量法的要求,所以小明的方法不能得到结论。
(6)[7]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。
14.(1)重力
(2)静止
(3)相等
(4)同一条直线
(5)仍能
【详解】(1)实验选用轻质硬纸板,是因为其自身重力很小,重力对实验的影响可以忽略,突出两个拉力的平衡关系。
(2)平衡状态包括静止和匀速直线运动,本实验中静止状态更容易观察和判断,因此通过观察纸板是否保持静止判断二力是否平衡。
(3)两边钩码质量相等,重力相等,纸板受到的两个拉力大小相等,此时纸板静止,验证了二力平衡需要大小相等的条件。
(4)硬纸板旋转后,两个拉力不在同一直线上,松手后硬纸板恢复原状,说明平衡的两个力必须作用在同一条直线上。
(5)硬纸板自身重力可忽略,只要两个力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线,硬纸板仍能保持静止,因此滑轮不在同一高度仍能完成实验。
15.(1)平衡
(2)摩擦力
(3)不在同一直线上两个力是否能平衡
(4)用剪刀把小卡片从中间剪开
【详解】(1)如图,桌子两侧为定滑轮,小车受到的拉力等于盘中砝码的重力,若往右边多加了一个砝码,右边砝码重力较大,所以F1<F2;小车还是不动,即处于静止状态,所以此时小车处于平衡状态,这是由于小车受到摩擦力作用的缘故。
(2)在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多,选用小车而不用木块的原因是为了减少摩擦力对实验结果的影响。
(3)把小车水平扭转一个角度后,小车两端受到的拉力不在同一直线上,是为了探究不在同一直线上两个力是否能平衡。
(4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡,则应使两边的拉力作用在不同物体上,我们把小车换成纸片,然后我们应该用剪刀把小卡片从中间剪开,让小卡片一分为二,使两边的拉力分别作用在两个小卡片上。所以做法为:用剪刀把小卡片从中间剪开。
答案第1页,共2页
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