期末物理实验专题复习--探究二力平衡的条件 2025-2026学年北师大版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦二力平衡条件实验探究，通过15道题系统覆盖器材选择、条件验证、误差分析，以控制变量法和转换法贯穿实验设计与结论推导，强化科学探究与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验器材优化|3题|比较小车/木块/轻质卡片的选择，分析摩擦力、重力影响|从减小误差角度构建器材选择逻辑，体现科学思维| |条件验证操作|8题|旋转/剪开卡片、调整钩码数量，验证四条件|按“大小→方向→同一直线→同一物体”递进，形成完整探究链条| |误差分析|4题|判断滑轮高度、桌面光滑度对实验的影响|基于实验现象反推误差来源，培养科学论证能力|

期末实验专题复习--探究二力平衡的条件 1．在探究“二力平衡的条件”的实验中： (1)实验装置如图所示，使用小车而不用木块是因为_________。实验改进后选择轻质小卡片的目的是可以_________（填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力； (2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：_________（填“剪开”、“下拉”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。 2．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 3．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”）。 4．如图所示的是小阳探究二力平衡条件的实验装置。 （1）实验中他是通过观察小车是否处于________状态来判断它受到的两个力是否平衡； （2）为了研究物体处于平衡状态时，作用在物体上的两个力的大小满足什么关系，小阳保持、的方向相反且在同一直线上，不断改变两个托盘中放入砝码的质量，从而改变、的大小，他所记录的实验数据如下表所示。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 分析以上实验数据可知：两个力、的大小满足________关系时，物体处于平衡状态。 5．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）请在图甲中画出木块对桌面的压力示意图；_____ （2）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； （3）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； （4）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小_______； （5）小车处于静止后，保持F1与F2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。 6．如图所示是华华同学探究二力平衡的条件时的实验情景。 （1）华华将系在小卡片上的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线两端挂上钩码，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，作用在小卡片上拉力的施力物体是 ___________（选填“细线”或“钩码”），用小卡片代替小车进行二力平衡条件的研究的好处是可以降低 ___________对实验结果的影响； （2）当小卡片平衡时，华华将小卡片转过一个角度，松手瞬间小卡片 ___________（选填“平衡”或“不平衡”），此步骤是为了探究二力平衡的两个力是否在 ___________； （3）如图甲，为验证只有作用在同一物体上的两个力才可能平衡，华华下一步的操作是 ___________； （4）保持右侧滑轮的位置不变，降低左侧滑轮的高度，如图乙所示，小卡片 ___________（选填“能”或“不能”）平衡。 7．如图，研究二力平衡条件的实验装置： (1)此实验的研究对象是_________； (2)实验中选用较光滑的水平桌面的目的_________； (3)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，此时木块受到的力是_________（填“平衡力”或“非平衡力”）。 8．如图所示，在研究二力平衡条件的实验中： (1)把小车放在光滑的水平桌面上，使作用在小车上两个拉力的方向相反，向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量__________（选填“相等”或“不相等”）时，小车处于平衡状态； (2)保持两盘砝码质量相等，把小车扭转一个角度，松手后小车__________（填“能”或“不能”）平衡。 (3)力的三要素完全相同的二个力__________（填“是”或“不是”）平衡力。 9．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”实验。 (1)实验时应选择较__________（光滑/粗糙）的实验桌面； (2)如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小________，方向________； (3)在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在____________； (4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上，用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，要对硬纸片进行的操作是__________。 10．在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。 (1)小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是______； (2)将木块换成小车重做实验，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时小车保持静止，说明一对平衡力的大小是______； (3)现保持F1与F2相等，将小车______，松手后，小车将转动回来，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______； (4)将小车换成轻质弹簧测力计，在左盘和右两盘各放入5N的砝码，弹簧测力计的示数为______N。 11．用如图所示的装置探究“二力平衡的条件”。 （1）以卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上适量的钩码（每个钩码质量均为50g），对卡片施加两个拉力，则所选卡片质量最合适的是________； A．5g　　B．10g C．50g　　D．100g （2）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； （3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察实验现象，由此可得出二力平衡的一个条件是__________。 12．如图为探究“二力平衡条件”的实验装置示意图： (1)本实验中，通过调整___________来改变拉力的大小； (2)在探究力的大小对二力平衡的影响时，若左右两边的钩码个数不相等，小卡片不能保持平衡。这说明两个力必须大小___________，才能使小车平衡； (3)保持与相等，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能保持平衡，设计此实验步骤的目的是探究___________； (4)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡，在图中小卡片平衡的情况下，进行的操作是___________； (5)实验中，使用质量可忽略不计的小卡片是为了排除___________对实验的影响； (6)大量的实验事实表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力必须大小相等、___________、作用在同一直线上。 13．物理兴趣小组利用图所示的器材做“探究二力平衡条件”的实验，图中每个钩码的重力均为1N。 (1)在图甲实验中，把小车放在______（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加钩码； (2)判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持______（选填“静止”或“加速运动”）状态，用带轮子的小车进行实验的目的是使小车受到的摩擦力较______； (3)他们利用图甲进行多次实验发现，两边的钩码个数不同时，小车将加速运动，说明相互平衡的两个力大小应______； (4)当图甲中的小车处于平衡状态后，保持两边钩码数量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度然后放开，小车将转动回到原来位置，这说明相互平衡的两个力必须作用在______上； (5)小华同学发现图甲中装置不好探究“相互平衡的两个力是否必须作用在同一个物体上”，于是他用轻薄卡片代替了小车来探究，如图乙所示。你认为下一步操作是_________。 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 14．小周同学利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。 (1)小周又采用图甲所示的小车进行实验，在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时，小车处于静止状态；改变其中一端钩码的质量，小车无法保持静止状态，由此说明二力平衡时，两个力的大小必须____________；（选填“相等”或“不相等”） (2)小敏又提出了另一种实验方案：将甲装置中的小车换成小卡片，如图乙所示。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。将小卡片从中间剪开后，小卡片不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在________（选填“同一”或“不同”）物体。 (3)如图丙所示，改变右侧滑轮的高度，使其高于左侧滑轮，其它条件不变，则轻质卡片______（选填“能”或“不能”）继续处于静止状态。 15．在“探究二力平衡条件”的实验中： (1)如果物体在两个力的共同作用下，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如图甲、乙所示的实验装置进行实验，你认为图___________（选填“甲”或“乙”）所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了___________对实验的影响。 (3)为避免更多因素对实验的影响，两位同学最终采用了如图丙所示的实验装置。他们将细线分别系在硬纸片的两端，并跨过左右支架的滑轮，在细线的两端挂上钩码，使硬纸片两边拉力的方向___________，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。此步骤是为了验证只有作用在___________上的两个力才能平衡。 (5)当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开时，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___________物体上才能平衡。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1) 见解析 不考虑 (2)旋转 【详解】（1）[1]相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多，因此实验时使用小车而不用木块是为了减小摩擦对实验的影响。 [2]轻质小卡片的重力很小，是为了不考虑小卡片的重力。 （2）若要探究平衡力是否在同一直线上，应使拉力相等、方向相反、且不在一条直线上，所以首先让卡片旋转一定的角度，使两个力不在一条直线上，松手后观察小卡片是否平衡。 2． 同一直线上 B A 【详解】（2）[1]当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，此时两个力不在同一直线上，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）[2]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）[3]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。 3． 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。 4． 静止 相等 【详解】（1）[1]静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用，因此实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡。 （2）[2]通过记录的实验数据，我们可以发现：当F1和F2的大小相等时，小车都保持静止状态，即处于平衡状态。因此，我们可以得出结论：两个力F1、F2的大小满足相等关系时，物体处于平衡状态。 5． 乙 摩擦力 静止 相等 同一直线 【详解】（1）[1]木块对桌面的压力，受力物体是桌面，方向是垂直桌面向下，符号是F，注意标注垂足，如图所示： （2）[2][3]乙图的实验装置选用了小车，可以尽量减小摩擦力对实验的影响，所以乙的装置更科学。 （3）[4]当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，便可认为它受到的力是相互平衡的。 （4）[5]因为平衡的两个力需要大小相等，所以实验时，左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，发现小车无法保持静止状态。 （5）[6]因为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，所以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。 6． 相反 钩码的数量 细线 小卡片的重力 不平衡 在同一直线上 将小卡片剪开 能 【详解】（1）[1][2]由图可知，装置中的滑轮固定不动，是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，钩码的数量越多，受到的拉力越大。 [3]小卡片受到的拉力是细线对小卡片的拉力，所以施力物体是细线。 [4]小卡片的重力很小，实验中选择小卡片可以降低重力对实验的影响。 （2）[5][6]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，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。此步骤是为了探究二力平衡的两个力是否在同一直线上。 （3）[7]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个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 （4）[8]作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡，两个滑轮的位置没有在同一高度，但细线对小卡片的拉力在同一直线上，力的大小相等、方向相反，小卡片能平衡。 7．(1)小车 (2)减小摩擦力对实验的影响 (3)平衡力 【详解】（1）本实验中，研究受两个力而平衡的物体是小车。 （2）探究二力平衡条件的实验中，选用较光滑的水平桌面的目的是：减小摩擦力对实验的影响。 （3）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，木块保持静止状态，处于平衡状态，则木块受到的力是平衡力。 8．(1)相等 (2)不能 (3)不是 【详解】（1）向两端的小盘里加砝码，使作用在小车上两个拉力的方向相反，当两盘砝码的质量相等时，小车受到的力为平衡力，保持静止状态，即处于平衡状态。 （2）保持两盘砝码质量相等，把小车扭转一个角度，此时作用在小车的两个拉力不在同一直线上，松手后小车不能平衡，这是为了探究二个力不在同一条直线上时，二力是否平衡。 （3）力的三要素完全相同的二个力方向相同，故不是一对平衡力。 9．(1)光滑 (2) 相等 相反 (3)同一直线 (4)用剪刀将纸片剪开 【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。 （2）[1][2]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水平向左，F2水平向右，所以方向相反。 （3）将小车在水平桌面上扭转一个角度后，两侧的拉力不在同一直线上，观察车的运动状态，可探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上，若小车不能静止，说明二力平衡时两个力作用在同一直线上。 （4）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。 10．(1)桌面对木块产生摩擦力的作用 (2)相等的 (3) 扭转一个角度 作用在同一直线上 (4)5 【详解】（1）如图所示，桌面是粗糙平面，当向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时，木块与桌面有相对运动的趋势，桌面对木块就会产生摩擦力的作用，当左右的拉力差不超过最大静摩擦力时，木块相对于桌面会保持静止状态。 （2）因为向左盘和右盘同时放入等重的砝码，所以左右细绳对小车产生的拉力大小是相等的，而此时小车保持静止状态，说明一对平衡力的大小是相等的。 （3）[1][2]保持小车左右所受的拉力大小相等，此时将小车扭转一个角度后松手，小车将不再保持静止状态，直到两侧的细绳重新回到同一直线上时，才又继续保持静止状态，这说明二力平衡时的两个力一定是作用在同一直线上的。 （4）弹簧测力计测量时处于静止状态，其示数等于挂钩上受到的拉力，由题意可知，托盘中放入的是重力为5N的砝码，所以对挂钩的拉力大小为5N，所以弹簧测力计的示数为5N。 11． A 相反 钩码个数 两个力作用在同一个物体上 【详解】（1）[1]为了减小实验误差，卡片的质量越小越好，卡片质量选择5g。 故选A。 （2）[2][3]小卡片两端通过滑轮用细线各挂一个钩码，两个钩码由于受到重力通过细线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，所以通过调整钩码的个数来调整拉力的大小。 （3）[4]当小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，由于两边细线的拉力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的一个条件是这两个力作用在同一物体上。 12．(1)钩码个数 (2)相等 (3)见解析 (4)用剪刀将小卡片剪开 (5)重力 (6)方向相反 【详解】（1）钩码对绳子的拉力等于钩码的重力，所以可通过改变钩码的个数来改变拉力的大小。 （2）若左右两边的钩码个数不相等，即两侧拉力大小不相等，小卡片不能保持平衡，这说明两个力必须大小相等。 （3）将小卡片转过一个角度，此时两侧的拉力不在同一直线上，松手后小卡片不能保持平衡，说明二力平衡时的两个力一定在同一直线上，即此操作可以用于探究二力平衡时的两个力是否一定在同一直线上。 （4）用剪刀将小卡片剪开，若两侧的钩码都因为不能保持平衡而掉落，则可说明相互平衡的两个力必须作用在同一个物体上。 （5）使用质量可忽略不计的小卡片是因为卡片的重力可以忽略不计，可以避免卡片自重对实验造成干扰。 （6）由图可知，卡片受到的拉力一个水平向左，一个水平向右，说明两个力方向相反，结合前面的实验探究，可得二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 13．(1)光滑 (2) 静止 小 (3)相等 (4)同一直线 (5)B 【详解】（1）为减小摩擦力对实验的影响，在图甲实验中，应把小车放在光滑的水平桌面上。 （2）[1]静止和匀速直线运动是物体的平衡状态。判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持静止状态。 [2]一般情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦。用带轮子的小车进行实验的目的是使小车受到的摩擦力较小。 （3）利用图甲进行多次实验发现，两边的钩码个数不同时，小车将加速运动，不能保持平衡，说明相互平衡的两个力大小应相等。 （4）当图甲中的小车处于平衡状态后，保持两边钩码数量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度，则两个拉力作用在不同的直线上，放开后小车将转动回到原来位置，不能保持平衡，这说明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。 （5）为探究相互平衡的两个力是否必须作用在同一个物体上，可以让两个力作用在不同的物体上，所以下一步操作是把卡片剪成两半，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 14．(1)相等 (2) 同一直线 同一 (3)能 【详解】（1）当小车左右两侧钩码质量相等时，拉力大小相等，小车静止；改变一端钩码质量，拉力不等，小车无法静止，说明二力平衡时两个力的大小必须相等。 （2）[1]把小卡片转过一个角度，两个力不在同一直线，卡片转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线。 [2]将卡片从中间剪开，两个力作用在不同物体上，卡片不能平衡，说明二力平衡时两个力必须作用在同一物体。 （3）改变右侧滑轮高度，虽然拉力方向不在水平方向上，但轻质卡片所受两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，仍满足二力平衡条件，故能继续静止。 15．(1)匀速直线运动 (2) 甲 摩擦力 (3) 相反 钩码数量 (4) 不能 同一条直线 (5)同一 【详解】（1）根据二力平衡的定义，物体在两个力作用下，处于静止或匀速直线运动状态时，这两个力是一对平衡力。 （2）[1][2]甲图为滚动摩擦，乙图为滑动摩擦，因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力，甲装置可以减小摩擦力对实验的影响，所以甲实验装置较好些。 （3）[1][2]硬纸片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小纸片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；可通过调整钩码数量，来改变拉力的大小。 （4）[1][2]当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，硬纸片两端的拉力就不在一条直线上，硬纸片就会转动，说明了只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。 （5）小明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，纸片向两边运动，这说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $