期末物理复习实验探究二力平衡的条件专项练习2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-20
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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 | 817 KB |
| 发布时间 | 2026-06-20 |
| 更新时间 | 2026-06-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58419448.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦二力平衡条件探究,通过多装置对比与变量控制,系统训练实验设计与结论推导能力,渗透科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|条件探究|8题|控制变量法(扭转卡片探究同一直线,剪开卡片探究同一物体)|从平衡状态定义出发,逐步推导大小相等、方向相反、同一直线、同一物体的四条件|
|装置优化|5题|减小摩擦技巧(滚动代替滑动、选轻质卡片)|通过木块/小车/卡片对比,理解实验误差控制与装置改进逻辑|
|误差分析|2题|摩擦力影响分析(左右钩码不等仍静止的原因)|结合平衡状态判断,深化对平衡力与非平衡力的辨析|
内容正文:
期末物理复习实验 探究二力平衡的条件专项练习
1.在“探究二力平衡条件”的活动中,学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
(1)如图甲,若,,木块保持不动,此时木块受力___________(平衡/不平衡);
(2)从实验效果的角度分析,甲、乙两种方案,你认为___________方案更好,原因是减少了___________对实验的影响;
(3)把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在___________才能平衡。
2.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”)。
3.在探究“二力平衡条件”的实验时:
(1)如果物体在两个力共同作用下,处于静止或______状态,这两个力就是一对平衡力;
(2)小明和小李分别采用甲和乙实验装置进行实验,你认为______(选填“甲”或“乙”)实验装置较好些,这样做的好处是为了减小______对实验的影响;
(3)为避免更多因素对实验的影响,最终两位同学采用了如图丙所示的实验装置。他们用细线分别系在硬纸片的两端,并跨过左右支架的滑轮,细线的两端挂钩码,使硬纸片两边拉力的方向______,可以通过调整______来改变拉力的大小:
(4)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,此步骤是为了探究只有作用在同一直线上的两个力才能平衡;
(5)若小明用剪刀从处于平衡状态的硬纸片中间剪开时,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______物体才能平衡。
4.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(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,再在两线另一端分别都挂上1个、2个、3个钩码,卡片都能平衡,由此可得出使物体平衡的两个力___________;
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片旋转过一个角度,松手时小卡片___________(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)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。其主要原因是___________;(选填“A”或“B”)
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
(4)小华在做实验时,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”);
(5)几位同学完成实验后又对图乙实验的仪器进行研究,他们发现当在左盘中放100g的砝码,右盘中放200g的砝码时,物块M恰好向右匀速直线运动,现保持两盘中原有的砝码不变、要使物块M向左匀速直线运动,应在___________盘(选填“左”或“右”)再加___________g的砝码。
5.如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)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,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;小华若在左边细线下悬挂两个钩码,在右边的细线下悬挂一个钩码,则松手后小卡片 _______(选填“会”或“不会”)处于平衡状态,由此说明让物体处于平衡状态的 两个力必须_______;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片_______(选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡不能平衡,设计此实 验步骤的目的是为了探究______的两个力能否平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是_______;
(4)利用图乙装置______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
6.在“探究二力平衡的条件”的活动中:
(1)小明首先猜想:只受一个力作用的物体也能保持平衡状态,为了验证猜想,他将一个小球用一根细线悬挂起来,剪断细线后小球下落,如图乙所示,小明的猜想是 ___________(正确/错误)的;
(2)如图丙所示,将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,且在一条直线上;
①为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手 ___________(填“下压”、“翻转”或“扭转”)平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否能保持平衡;
②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;
③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),则小卡片离开手指后将做 ___________(填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动,直至碰上右侧的滑轮;
(3)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,若每个钩码的重力是0.5N,左边挂3个钩码,右边挂1个钩码时,木块沿水平方向匀速向左运动,此时木块受到的滑动摩擦力为 ___________N;再在右边加挂 ___________个钩码,木块就可以沿水平方向向右匀速运动;
(4)若小明同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图戊所示),那么你认为 ___________(填“能”或“不能”)用该装置进行实验。
7.为探究“二力平衡的条件”,小宇和小光两位同学分别设计了如图甲和乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或 _______________状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)从实验效果的角度分析,你认为选择_______ (选填“甲”或“乙”)实验器材更加合理,理由是:可以减小_______对实验带来的影响。
(3)在探究力的大小对二力平衡的影响时,通过调整___________ 来改变F1和F2的大小。当两端的托盘里的砝码质量不相等时,小木块运动;当两端的托盘里的砝码质量相等时,小木块静止。这说明二力平衡时,两个力的大小_______ .
(4)如图乙所示,小光把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在___________ 才能平衡。
8.某实验小组同学做“探究二力平衡的条件”实验。
(1)实验时应选择甲、乙两图中的乙图的实验装置更合理些,原因主要是小车与桌面的______更小,从而可以减小对实验结果的影响;
(2)当左右两端挂不同的钩码时,小车静止,除了第(1)问中力的因素外,原因还可能是______;
(3)保持两个托盘里的钩码质量相等,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,发现小车______(填“能”或“不能”)处于静止状态。这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在______;
(4)小明同学又用轻质硬纸片代替小车继续实验,如图丙所示,他用剪刀将硬纸片从中间剪开,这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在______,此时忽略了______。
9.在“探究二力平衡条件”的实验中,设计了如图所示的两种实验方案;
(1)通过比较,小明发现采用方案乙实验效果更好,原因是___________;
(2)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车两边所受的拉力相等,小车处于静止状态,此时把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,最后恢复到原位置静止;当小车受到的两个力方向相同时,小车加速运动;实验现象说明:作用在___________(选填“同一”或“不同”)物体上的两个力,大小___________,方向___________,并且___________,这两个力才能彼此平衡。
10.如图所示,甲是小华探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中,小华通过调整__________来改变拉力的大小。
(2)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__________(选填“能”或“不能”)平衡。
(3)同学们认为小华的实验甲优于小亮的实验乙。其主要原因是( )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到忽略不计
B.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
(4)小华还想用橡皮筋和现有器材探究同一直线上二力的合成,实验装置如图丙丁戊所示,橡皮筋原长,在力的共同作用下伸长到。(钩码每个重)
步骤一:通过比较图__________两种情况,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
步骤二:通过比较图丁戊两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之___________,方向跟较大的那个力的方向相同。如果在丁图中那一侧拿走两个钩码的瞬间,橡皮筋在水平方向上受到的合力为__________N。
11.利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,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,通过钩码质量可知:卡片两边所受的拉力大小________;
(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“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)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)如果左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为________(选填“能”或“不能”)进行实验。
12.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)如图甲所示装置实验,小明在实验时发现,在左边挂一个钩码,右边挂一个钩码时,木块保持静止状态。继续往右边再挂一个钩码,木块状态没改变,这时木块_________(选填“是”或“不是”)平衡状态;
(2)实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是( )
A.方便控制拉力在同一条直线上
B.减小了摩擦力对实验的影响
(3)经过讨论,该小组的同学又设计出了如图丙所示装置,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__________(选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
13.如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:(每个钩码重相同)
(1)小华以10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量最合适的是___________;
A.5g; B.10g; C.200g; D.任意质量均可。
(2)如图甲所示,将小卡片两边的线分别跨过滑轮,在线的两端挂上不同个数的钩码,并使作用在小卡片上的两个拉力方向___________,这样操作是为了探究___________的两个力能否平衡;
(3)为验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”,小华和小红在图甲所示实验的基础上又分别进行了图乙、图丙所示操作。
① 正确的操作是___________;
A. 乙; B. 丙 C.乙和丙 D.都不正确。
② 正确操作后,观察到___________的现象,从而验证了实验结论;
(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)在卡片平衡时,小明将右边滑轮的位置上调(如图丁),___________(能/不能)研究同一直线上的两个力能否平衡。
14.物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究。
(1)图甲的探究装置中小车是否受平衡力作用的依据是小车处于______状态或匀速直线运动状态;
(2)小明同学在小车两端挂不同质量的钩码目的是改变小车______;小明往左右两边各挂50g钩码,发现小车保持静止;若左边挂40g钩码,右边挂50g钩码,小车将向右加速运动。这说明了二力平衡的一个条件是____________;
(3)保持两边的钩码质量相等,小明把小车在水平桌面上扭转一个角度,松手瞬间发现小车不能平衡。设计这一步骤的目的是验证二力平衡时,两个力必须______;
(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”,如果利用如图乙所示装置进行实验,下一步的操作是______。
15.用图甲所示装置“探究二力平衡条件”实验,在细线的两端挂上等质量的钩码,卡片保持静止。
(1)实验中选择小卡片作为研究对象,是因为 ___________,所以卡片的重力可以忽略不计;
(2)实验过程中,小明在右侧加挂一个钩码,发现卡片向右加速运动,说明相互平衡的两个力必须 ___________;
(3)如图乙所示,将卡片下拉一定距离,松手后发现卡片又恢复图甲状态,此操作 ___________(能/不能)得到“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”这一结论,原因是 ___________;
(4)如图丙所示,小明把两根细线都挂到左支架的滑轮上,松手后小卡片做加速运动。由此得出:相互平衡的两个力的方向必须相反。同组同学认为小明的实验过程不充分,因为 ___________。
试卷第1页,共3页
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《期末物理复习实验 探究二力平衡的条件专项练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 平衡 乙 摩擦力 同一直线上
【详解】(1)[1]如图甲所示,小车两侧受到的水平拉力大小不相等,但木块能够保持不动,说明小车处于静止状态( 平衡状态),即此时此时木块受力平衡。
(2)[2][3]甲方案中木块在水平方向上还要受到摩擦力的作用,摩擦力对实验的影响较大;而乙方案中小卡片的重力小, 可忽略不计,水平方向上小卡片只受两个力的作用,且绳子与滑轮间的摩擦很小,故乙方案更好,原因是乙方案中摩擦力对实验的影响较小。
(3)[4]把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
2.(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。
3.(1)匀速直线运动
(2) 甲 摩擦力
(3) 相反 钩码的数量
(4)不能
(5)同一
【详解】(1)根据二力平衡的基本定义:物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动状态。
(2)甲装置使用小车,将滑动摩擦变为滚动摩擦,大大减小了摩擦力对实验的干扰,因此甲实验装置更优。
(3)实验中硬纸片两端拉力方向相反;拉力大小由钩码重力决定,因此可以通过调整钩码的数量改变拉力大小。
(4)将硬纸片转过角度后,两个拉力不在同一直线上,松手后硬纸片不能平衡,该步骤验证了二力平衡需要两个力作用在同一直线上。
(5)将平衡的硬纸片从中间剪开后,两个力分别作用在两个物体上,硬纸片向相反方向分开,说明二力平衡必须满足两个力作用在同一物体上。
4.(1)大小相等
(2) 不能 同一条直线上
(3)A
(4)能
(5) 左 200
【详解】(1)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,再在两线另一端分别都挂上1个、2个、3个钩码,即线的两端作用在卡片上的拉力大小相等,卡片都能平衡,由此可得出使物体平衡的两个力大小相等。
(2)[1][2]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,松手时纸片就会转动,说明不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)把物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响;甲中的摩擦力远远小于乙中的摩擦力,可减少摩擦力对实验的影响,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)小卡片(重力可忽略不计),左右两侧各通过一个定滑轮,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,照样能完成实验。
(5)[1][2]在左盘中放质量为100g的砝码,右盘中放质量为200g砝码时,物体M恰好向右做匀速直线运动,即物体受力平衡,因此物体所受向左的摩擦力与物体受到拉力的合力相等,即
当物体向左运动时,摩擦力方向向右,由于压力和接触面的粗糙程度不变,故物体受到摩擦力不变;又因为物体向左做匀速直线运动,则物体受到向右的摩擦力与物体受到拉力的合力相等。设左盘再加入砝码的质量为m,所以有
解得
即在左盘中再加200g砝码。
5.(1) 相反 钩码的数量 不会 大小相等
(2) 旋转 不在同一直线上
(3)将小卡片剪成两半
(4)能
【详解】(1)[1][2]小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力,右侧的钩码对其施加向右的拉力。两个拉力方向相反;由于是钩码的重力提供了拉力,并且钩码大小相同,所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小。
[3][4]小华若在左边细线下悬挂两个钩码,在右边的细线下悬挂一个钩码,即小卡片两侧受到的力大小不相等,松手后小卡片会向左边移动,不会处于平衡状态,由此说明让物体处于平衡状态的两个力必须大小相等。
(2)[1][2]当小卡片平衡时,小华应将小卡片左右旋转一个角度,此时小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。
(3)要探究相互平衡的两个力必须共物,在已经探究了共物的前提下,只要将小卡片一分为二,使这两个力不再共物即可。具体做法可以用剪刀将纸片剪开。
(4)利用图乙装置能探究二力平衡的条件,但是图乙中用木块代替小卡片,木块与桌面间存在摩擦力,会对实验结果产生一定的影响,相比之下,图甲中小卡片重力可忽略不计,实验效果更好。
6. 错误 扭转 匀速 1· 4 能
【详解】(1)[1]剪断绳后,物体只受重力一个力的作用,说明只受一个力作用的物体不能保持平衡状态,小明的猜想是错误。
(2)①[2]为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手扭转小卡片,使两个力不在同一直线上,松手后观察小卡片是否能保持平衡。
③[3]如果完全忽略摩擦力的影响,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,小卡片受到力的作用,开始运动,手不施力之后,小球受到平衡力的作用,继续保持匀速直线运动状态。
(3)[4]每个钩码重0.5N,左边挂三个钩码,木块沿水平方向匀速向左运动,此时摩擦力的方向向右,则此时木块受到的滑动摩擦力为
[5]木块沿水平方向向右匀速运动时,摩擦力的方向向左,右侧的拉力
所以右侧共需挂5个钩码,右侧原来已挂一个,则再在右边加挂4个钩码,木块就可以沿水平方向向右匀速运动。
(4)[6]两个定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、作用在同一直线上,小卡片还是处于静止状态。
7.(1)匀速直线运动
(2) 乙 摩擦力
(3) 砝码总质量 相等
(4)同一直线上
【详解】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,该物体处于平衡状态,它受到的力是相互平衡的。
(2)[1][2]由图可知,甲图的设计中用小木块,会产生摩擦力,乙图的设计用轻质小卡片,在空中可以减小摩擦力对实验的影响,故乙图的实验设计好。
(3)[1]小木块受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所放砝码的重力,可以通过调整砝码的总质量可以改变F1和F2的大小。
[2]当两端的托盘里的砝码质量相等时,重力也相等,因此产生的F1和F2的大小相同,这说明二力平衡时,两个力的大小要相等。
(4)保持F1和F2大小相等,把小卡片转过一个角度,两个力不在同一条直线上,小车不能处于静止状态,要发生转动,最后到同一直线上才恢复静止,这说明二力平衡中的两个力必须作用在同一条直线上。
8.(1)摩擦力
(2)滑轮和轴之间的摩擦力
(3) 不能 同一直线上
(4) 同一物体上 轻质硬纸片的重力
【详解】(1)乙图中的小车受到桌面的摩擦力更小,对实验结果的影响小,所以更合理些。
(2)滑轮和轴之间的摩擦力也会影响实验结果。
(3)[1][2]当小车平衡时,将小车转过一个角度,两个拉力没有作用在同一直线上,松手后小车不能平衡,故设计此实验步骤的目的是为了探究一对平衡力是否需要在同一直线上。
(4)[1][2]把小卡片一剪为二,变为两个卡片,两个拉力作用在两个物体上,观察两个小卡片是否处于静止状态,可以探究二力平衡的两个力是否需要作用在同一物体上。此时只考虑了绳子的拉力,忽略了轻质硬纸片的重力。
9. 减小摩擦力对实验的影响 同一 相等 相反 作用在同一条直线上
【详解】(1)[1]乙图用小车代替木块,滚动摩擦小于滑动摩擦,可以减小了摩擦对实验的影响。
(2)[2][3][4][5]因为左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车两边所受的拉力相等;把小车在水平桌面上扭转一个角度,两个拉力就不在同一直线上了,放手后观察到小车转动,最后恢复到原位置静止,说明要满足两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上才能使物体保持平衡状态。
10.(1)钩码个数/钩码数量
(2)不能
(3)A
(4) 丙戊 差 1
【详解】(1)由图可知,物体受到的拉力是由两端所挂钩码产生的,所以调整钩码个数能改变拉力的大小。
(2)旋转卡片后,卡片两端所受到的拉力不在同一条直线上,不符合两力平衡的条件,所以松手后小卡片不能平衡。
(3)图甲中能影响到实验效果的是小卡片的自身的重力,由于卡片的重很小,对实验的影响可以忽略不计,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[1]由图可知,丙图中和在同一直线上且方向相同,合力大小为
戊图中
和共同拉动橡皮筋所产生的效果与相同,所以比较丙戊两图可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
[2]由图丁可知,和在同一直线上且方向相反,合力大小为
合力方向与一致,
戊图中
和共同拉动橡皮筋所产生和效果与相同,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。
[3]丁图中一侧拿走两个钩码,拉力
和方向相反,所以合力大小为
11.(1)相等(相同)
(2)旋转
(3)作用在同一个物体上
(4)能
【详解】(1)保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,当两端钩码的质量相等时,钩码的重力相等,则钩码对小卡片两边的拉力相等,小卡片平衡。
(2)为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片旋转过一定角度,此时两个拉力不能作用同一直线上,但两个拉力方向仍然相反,再观察松手瞬间小卡片能否平衡。
(3)当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是必须作用在同一物体上。
(4)如果左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,小卡片受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,仍可以保持静止,受力平衡,所以依然能进行实验。
12.(1)是
(2)B
(3)同一直线上
(4)剪开卡片
【详解】(1)在左边挂一个钩码,右边挂一个钩码时,木块保持静止状态;继续在右边再挂一个钩码,木块状态没改变,即木块仍处于静止状态,说明这时木块处于平衡状态。
(2)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的影响。所以这个装置相比甲图实验装置的优点是减小了摩擦力对实验的影响,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)将小卡片转动一小角度,此时两个拉力不在同一条直线上,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,说明只有当两个力作用在同一条直线上时,卡片才能保持平衡,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一条直线上。
(4)为了探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,需要将原来的一个物体变成两个物体,所以应该剪开卡片,这样卡片就变成了两个物体,此时两个拉力分别作用在两个物体上,观察卡片的运动状态,从而探究两个力是否还能平衡。
13.(1)C
(2) 相反 大小不等
(3) A 卡片不平衡
(4)见详解
(5)能
【详解】(1)探究二力平衡条件的实验中,拉力尽量大一些,这样可以减小小纸片重力对实验的影响,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
(2)[1][2]将小卡片两边的线分别跨过滑轮,在线的两端挂上不同个数的钩码,此时作用在小卡片上的两个拉力方向相反,又因为在线的两端挂的钩码个数不同,所以拉力不同,这样操作是为了探究大小不等的两个力能否平衡。
(3)[1]探究不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转过一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡,故图乙正确,故选A。
[2]图乙实验中可观察到小卡片转回原来位置,由此现象可验证使物体平衡的两个力必须在同一直线上。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,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。
(5)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,所以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。
14. 静止 受到的拉力 二力大小相等 在同一直线上 把卡片从中间剪开,观察卡片运动情况
【详解】(1)[1]实验中通过观察小车能否静止,确定其是否处于平衡状态,故判断依据是小车处于静止状态。
(2)[2]每个钩码质量相同,重力相同,在细线两端分别挂相同数量的钩码,从钩码质量看,小车两边所受的拉力大小相等。
[3]根据实验现象知道,二力平衡的一个条件是作用在同一条直线上的二力大小相等。
(3)[4]为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,可以通过扭转小车使两个力不在同一条直线上,观察小卡片的运动情况,若小车不能保持静止,说明一对平衡力必须作用在同一条直线上。
(4)[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”, 利用如图乙所示装置,下一步的操作是:用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,若纸片向两边运动,则说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。
15.(1)所用钩码的重力远大于卡片的重力
(2)大小相等
(3) 不能 见解析
(4)没有改变两个力的方向关系多次试验
【详解】(1)实验中所用钩码的重力远大于卡片的重力,可忽略小卡片的重力对实验的影响。
(2)右侧加挂了一个钩码,使卡片所受到向右的力大于向左的力,两个力大小不同,卡片向右加速运动,没有静止(平衡);由此可以得出二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须大小相等。
(3)[1][2]如图丙,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,所以小兰的方法不能得到结论。
(4)只做一次实验就得出结论,具有偶然性,应改变两个力的方向关系多次实验,得出普遍规律。
【点睛】本题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握,还要注意用好控制变量法。
答案第1页,共2页
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