期末实验复习--二力平衡的条件2025-2026学年沪科版物理八年级全一册
2026-06-29
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摘要:
**基本信息**
聚焦二力平衡条件实验探究,通过多装置变式(小车/小卡片)、多干扰因素(摩擦力/重力)设计,系统构建从实验操作到规律验证的科学探究逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础验证|1-5题|装置识别/操作目的|从“大小相等”到“同一直线”,逐步构建二力平衡四条件认知|
|装置改进|6-10题|方案优劣分析|通过“木块→小车→小卡片”改进,体现控制变量法(减小摩擦/重力影响)|
|误差分析|11-15题|异常现象解释|结合摩擦力、卡片重力等误差因素,深化科学论证与质疑创新能力|
内容正文:
期末实验复习--二力平衡的条件
1.课后服务活动中,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)图甲的探究装置中研究对象是________,本实验中通过改变________来改变施加的力的大小。
(2)小虎向左盘和右盘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________才能平衡。
(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,说明两个力必须________上才能平衡。
(4)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,产生这一现象的原因可能是小车受到________的影响。
(5)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。该方案还能探究“不在同一物体上的两个力能否平衡”,具体做法是。
2.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等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的__________,但小明在实验时发现,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木块与桌面间存在__________;
(2)现保持与相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将__________,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,左右两盘各放入重的砝码,则弹簧测力计的示数为__________。
3.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砝码时,发现木块并没有运动,此时木块受力______(填“平衡”或“不平衡”);
(2)相对于甲方案,乙方案的优点是可以减少______对实验带来的影响;实验乙应选用______(选填“较薄”或“较厚”)的卡片做实验;
(3)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______(填“能”或“不能”)保持静止,说明了彼此平衡的两个力需要______;若用剪刀将卡片从中间剪开,可以探究彼此平衡的两个力需要______。
4.小明利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)实验中为了方便操作判断,应使物体处于___________状态作为平衡状态;
(2)把木块转过一个角度,松手后观察木块___________(选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡,这是为了探究两个力是否必须作用在___________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,但木块仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是木块受到___________的影响。
(4)为尽量减少以上影响,小红提出将甲装置中的木块换成小卡片,如图乙。该方案还能探究“不在同一物体上的两个力能否平衡”,具体做法是___________。
(5)如图丙,小华安装装置时将两个滑轮安装成不同的高度,___________(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
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(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_____,通过调整_____来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转一个角度,松手后小卡片_____(选填“能”或“不能”)平衡,说明了相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图中所示情况下,小华下一步的操作是:_____。
6.在“探究二力平衡的条件”实验中:
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于________状态,说明这两个力是相互平衡的.由此,小明提出可以利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件。
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的________和________的大小来进行比较.研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出________的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了两种实验方案,如图乙A、B所示,为了减小摩擦力对实验的影响.请你判断出他们改进的先后顺序________(用字母表示)。
(4)如图丙,是最终确认的实验方案.此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,故卡片的重力可忽略不计,将小车换为卡片的目的是:________。
7.为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是___________;
(2)小亮对小明的实验进行了改进,利用如图2装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将___________(运动/静止),进行这个操作是为了探究___________的两个力才能相互平衡;
(3)李老师看完他们的实验后,对他们表示了赞扬,并让他们尝试用轻质小卡片代替小车,用如图甲中的装置进行实验。请你写出图甲中的装置的两个优点:
①可以忽略卡片___________对实验的影响; ②可以减小___________对实验的影响。
(4)在小卡片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙,此时硬纸片___________(能/不能)平衡。
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所示,老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是:__________________________。
(2)把小车放在光滑的水平桌面上,向两盘里加砝码,当两盘砝码质量______(选填“相等”或“不等”)时,小车静止。
(3)保持两盘砝码质量相等,把小车扭转一个角度,使拉力F1与F2不在同一条直线上,观察到小车________,当小车重新恢复到原来的静止状态时,作用在小车上的拉力F1与F2在___________。
(4)小明采用图甲的装置进行实验,当把右盘中的砝码换成较大的砝码时,木块仍处于静止状态,此时木块在水平方向受到拉力F1、F2和向_______(选填“左”或“右”)的摩擦力作用,这3个力的合力等于________。
9.在“探究二力平衡的条件”的实验中,小华采用的实验装置如下图所示:
(1)如图甲,小华使系于小车两对边的线分别挂在左右支架的滑轮上,在线的两端挂上钩码,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整________改变拉力的大小;
(2)当小车平衡时,小华将小车旋转一个角度,松手后小车不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究________;
(3)部分同学还设计了如图乙所示的实验方案。图甲和图乙两种方案中,________方案更合理。原因是:该设计较好地减小了________对实验的影响;
(4)小刚对实验装置进行改动,如图丙所示,你认为这三种实验方案中________(选填“甲”“乙”或“丙”)的方案最好;
(5)若小刚用剪刀从处于平衡状态的小卡片中间剪开时,发现小卡片分开后向相反的方向运动,这说明两个力必须作用在________(选填“同一”或“不同”)物体上才能平衡。
10.如图甲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;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片 _______(选填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是探究 _______的两个力能否平衡;
(3)在图甲所示情况下,小华下一步的操作是用剪刀把卡片从中间剪掉,目的是为了验证只有作用在 __________的两个力才能平衡;
(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,其主要原因是木块受到较大的 _______力的影响;
(5)利用图丙装置 _____(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
11.“探究二力平衡的条件”实验。
(1)如图甲所示,左、右两盘分别放上5g的砝码,松手后,发现木块静止。在右盘中的砝码不小心掉到了地上时,小雨发现,木块仍然静止。通过讨论,大家认为这可能是___________对实验结果的影响;
(2)小明又提出了如图乙、丙两个方案,应选择方案___________进行实验更合理;
(3)小华在探究二力平衡条件中二力是否作用在同一物体上的过程中,如图丁所示,用剪刀将静止的纸片从中间剪开,发现剪开后的纸片是___________的。
12.如图1所示是小华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”),通过调整___________来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,如图2所示。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)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图1所示的情况下,小华下一步操作是___________;
(4)在探究同一问题时,另一同学小明将木块放在水平桌面上,设计了如图3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.减少摩擦力对实验结果的影响
13.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)有硬质小卡片1g和10g两种,小华应选择___________(“1g小卡片”或“10g小卡片”);
(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___________(“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
(4)小明同学也利用图甲中的器材对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为小明___________(“能”或“不能”)完成二力平衡实验的探究;
(5)图乙中,若左边挂2N的钩码,右边挂3N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1N的钩码时,木块恰好向右匀速直线运动,在此基础上若要使木块向左匀速直线运动,则在左边所挂钩码增加的重力为___________N。
14.如图所示是探究“二力平衡条件”的实验。
(1)在图甲中,小泉同学往左右两盘中放入质量不等的砝码时,发现木块处于静止状态,出现这一现象的原因是木块与桌面存在________________;
(2)于是他把木块换成小车,并选择较光滑的实验桌面,继续完成实验,当小泉同学向左右两盘中同时加入一个质量相等的砝码时,小车保持静止,放入质量不等的砝码时,小车无法保持静止,说明二力平衡的条件之一是两力必须大小________;
(3)将小车扭转一个角度,松手后,小车________,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要作用在________________________;
(4)小泉同学进一步优化实验方案,设计了如图丙所示的实验装置。
①选用较轻卡片的目的是为了________________________对实验的影响;
②在卡片平衡时,小泉同学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一个条件是两个力一定要作用在________________________________;
③若两个滑轮的位置没有在同一高度,则________(选填“能”或“不能”)完成此实验。
15.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)实验中需要通过调整______来改变小车受到的拉力、的大小;
(2)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;
(3)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;
(4)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
(5)如果将小车换成轻质弹簧测力计,如图丙所示,在左右两盘各放入重4N的砝码,忽略盘重和绳重,则弹簧测力计的示数为______N。
试卷第1页,共3页
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《期末实验复习--二力平衡的条件 2025-2026学年沪科版物理八年级全一册》参考答案
1.(1) 小车 砝码质量
(2)相等
(3)作用在同一直线
(4)摩擦力
(5)见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,研究对象是小车;通过改变砝码质量来改变拉力的大小(砝码的重力提供拉力)。
(2)当左右盘内所放砝码数量相等时,此时小车在水平方向上受到的两个拉力大小相等,小车静止,处于平衡状态,说明两个力必须大小相等才能平衡。
(3)保持两盘砝码数量相等,把小车转过一个角度后松手,小车会转动,直到两边的拉线在同一直线上,小车才能静止。这说明二力平衡时,两个力必须作用在同一直线上。
(4)左盘砝码稍大,拉力不等但小车仍静止,是因为小车受摩擦力,摩擦力与拉力差相互抵消,小车维持静止。
(5)若要探究 “不在同一物体上的两个力能否平衡”,可采用的方法是用剪刀将小卡片从中间剪开,使两个力分别作用在两个卡片上,观察卡片是否还能保持静止。
2.(1) 大小相等 摩擦力
(2) 转动回来 在同一直线上
(3)5N
【详解】(1)[1]左盘和右盘同时放入等重的砝码,木块两边受到的拉力大小相等,木块保持静止,说明一对平衡力的大小相等。
[2]桌面表面粗糙,木块与桌面之间存在摩擦。在摩擦力的作用下,向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然会保持静止状态。
(2)[1]现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,二力作用线不在同一直线上,无法使小车处于平衡状态。松手后,小车将发生转动。
[2]设计这一步骤与小车受到的两力作用于同一直线上时,小车处于静止状态进行对比,是为了验证二力平衡时两力一定作用于同一直线上。
(3)弹簧测力计的示数等于挂钩受到的力的大小,将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,弹簧测力计挂钩受到的力为5N,所以弹簧测力计的示数为5N。
3.(1)平衡
(2) 摩擦力 较薄
(3) 不能 作用在同一直线上 作用在同一物体上
【详解】(1)静止属于平衡状态,处于平衡状态的物体受力一定平衡,因此静止的木块此时受力平衡。
(2)甲方案中木块与桌面接触,会产生较大摩擦力,干扰实验结果;乙方案中卡片悬空,大大减小了摩擦力对实验的影响。
选用较薄卡片可以减小卡片自身重力对实验的影响,因此选较薄的卡片。
(3)将卡片扭转一个角度后,两个拉力的方向不在同一直线上,松手后卡片不能保持静止,由此说明平衡的两个力需要作用在同一直线上;
将卡片从中间剪开后,两个力分别作用在两个物体上,卡片无法保持平衡,由此说明平衡的两个力需要作用在同一物体上。
4.(1)静止
(2) 松手瞬间 同一直线
(3)摩擦力
(4)将小卡片剪成两半
(5)能
【详解】(1)平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,而本实验中物体是否做匀速直线不容易判断,故实验中为了方便操作判断,应使物体处于静止状态。
(2)将木块转过角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,需要观察松手瞬间木块是否平衡,以此探究二力平衡的条件:两个力必须作用在同一直线上。
(3)甲装置中木块和桌面间存在摩擦力,当两侧拉力略有差异时,桌面的摩擦力会抵消拉力差,使木块仍保持静止,因此该现象是摩擦力的影响。
(4)探究不在同一物体上的两个力能否平衡时,需要使力作用在不同的物体上,故可以将小卡片剪成两半,变成两个物体。
(5)虽然将两个滑轮安装成不同的高度,但是作用在小卡片上的力仍然在同一直线、同一物体上,所以仍能探究二力平衡的条件。
5.(1) 相反 钩码数量
(2)不能
(3)在纸片中间沿竖直方向剪断纸片,观察纸片能否保持静止
【详解】(1)[1][2]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,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大。
(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,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将小卡片剪成两半,使拉力作用在两个小卡片上。
6.(1)静止或匀速直线运动
(2) 拉力 重力 拉力
(3)B、A
(4)消除摩擦力的影响,减少实验误差
【详解】(1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的。
(2)[1][2][3]物体在竖直方向上只受到重力和拉力作用,所以要测出这两个力进行研究。弹簧测力计测物体重力的原理就是二力平衡,在未知二力平衡条件的前提下,重力无法直接测量。而拉力通过相互作用力,可以由弹簧测力计读出。
(3)图B为滑动摩擦,题图A为滚动摩擦,由于滚动摩擦小于滑动摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序为:B、A,这样的改进是为了减小摩擦力对实验的影响。
(4)因为小车在水平面运动时有摩擦力,对实验有较大影响。用卡片代替小车,由图丙可知卡片与水平面不接触,没有摩擦力,故可以消除摩擦力的影响,减少实验误差。
7.(1)木块与桌面间有摩擦
(2) 运动 在同一条直线上
(3) 重力 摩擦力
(4)能
【详解】(1)把左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,所以木块还受平衡力作用;此时木块有向左运动的趋势,桌面对木块有向右的摩擦力,向左的拉力、向右的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡。
(2)[1][2]用手将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,松手后小车不能平衡,小车会发生转动,设计这个步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡。
(3)[1]由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响。
[2]将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力,就会影响实验效果,而用轻质硬纸片代替小车,可以消除摩擦力对实验的影响。
(4)如图乙所示,此时满足二力平衡条件,大小相等、方向相反、作用同一直线、同一物体上,所以硬卡片能平衡。
8.(1)减小摩擦对实验的影响
(2)相等
(3) 转动 同一直线上
(4) 左 0
【详解】(1)乙组同学将木块改成小车,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响。
(2)当两侧细绳对木块的拉力相等时,木块保持静止,所以两盘内的砝码的质量应相等。
(3)[1][2]把小车扭转一个角度,使拉力F1与F2不在同一条直线上,此时小车受到两个拉力的作用发生转动,根据二力平衡的条件可知,当小车重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1与F2作用在同一条直线上,大小相等,方向相反,两个力彼此平衡。
(4)[1][2]当把右盘中的砝码换成较大的砝码时,木块仍处于静止状态,此时木块受平衡力,合力为0,拉力F1与F2的合力方向向右,根据二力平衡的条件可知,摩擦力与拉力F1与F2的合力的方向相反,大小相等,故摩擦力的方向是向左的。
9. 钩码个数 不在同一直线上的两个力能否平衡 甲 摩擦力 丙 同一
【详解】(1)[1]如图甲,小华使系于小车两对边的线分别挂在左右支架的滑轮上,在线的两端挂上钩码,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小,探究大小不同的两个力能否平衡。
(2)[2]当小车平衡时,小华将小车旋转一个角度,此时小车受到的两个力不在同一直线上,松手后观察小车能否平衡,目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[3][4]图甲中小车与桌面的摩擦是滚动摩擦,较小,图乙中小车与桌面的摩擦是滑动摩擦,较大,有可能两侧钩码数量不同木块也会静止不动,会影响实验结论,所以甲方案更合理,可以减小摩擦力对本实验的影响。
(4)[5]丙实验小卡片重力小且悬空,最大程度的减小了摩擦力对本实验的影响,因此丙的方案最好。
(5)[6]若小刚用剪刀从处于平衡状态的小卡片中间剪开,此时两个力分别作用在两个不同的物体上,小卡片分开后向相反的方向运动,这说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
10. 相反 钩码个数 旋转 不在同一直线上 同一物体上 摩擦 能
【详解】(1)[1]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。
[2]实验中,可以通过调整钩码个数改变拉力的大小,所挂钩码个数越大,拉力越大。
(2)[3][4]要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,观察小卡片是否平衡,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上。
(3)[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,使两力作用在两个不同物体上。
(4)[6]小华实验用的小卡片重力小,可以忽略;小明实验用的木块放在水平桌面上,摩擦力是不能消除的,所以还是小华的实验方案好。
(5)[7]因为小卡片很轻,左右两侧各通过一个定滑轮,但是当两个力大小相等,作用在同一直线上,两力的方向仍然相反,小卡片还是处于静止状态,可以探究二力平衡的条件。
11.(1)木块与桌面之间摩擦力
(2)丙
(3)运动状态改变
【详解】(1)右盘砝码掉到了地上,两边拉力大小不同,但木块与桌面之间有摩擦力,木块仍然静止,这是木块与桌面之间摩擦力对实验结果的影响。
(2)乙方案可以排除木块与桌面之间有摩擦力对实验有影响,但两个拉力不在同一直线上,因此选择丙方案进行实验更合理。
(3)二力平衡时,两个力要作用在同一物体上,当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断纸片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,分开后的纸片运动状态改变。
12. 卡片 钩码的数量 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 将卡片从中间剪开 D
【详解】(1)[1][2]图甲中的研究对象是小卡片,实验中拉力的大小是通过钩码的数量来反映的。
(2)[3][4]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,纸片就会转动,说明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:不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上,所以下一步的操作是:将卡片从中间剪开。
(4)[6]小华实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响。同学们认为小华的实验优于小明的实验,其原因是小华的实验可以减少摩擦力对实验结果的影响。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13. 1g小卡片 不能 不在同一直线上两个力是否平衡 A 能 1 4
【详解】(1)[1]该实验是探究二力平衡条件,因此除了小卡片两侧受到的拉力之外,应尽量选择质量小的小卡片,目的是为了忽略小卡片重力对实验的影响,由此可知应选择1g小卡片。
(2)[2][3]如果将小卡片旋转一个角度,此时它受到的两个力不在同一直线上,松手后卡片不能平衡,因此此实验步骤,是为了探究不在同一直线上两个力是否平衡。
(3)[4]小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以小华的实验方案优于小明的实验,故选A。
(4)[5]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,满足实验条件,能完成此实验。
(5)[6][7]左、右两盘中的砝码的重力分别为2N和3N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
F右=F左+f
所以摩擦力
f=F右-F左=3N-2N=1N
若再在右边增加1N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
F右′=F左+f′
所以此时的摩擦力
f′=F右′-F左=3N+1N-2N=2N
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
F右′+f′=F左′
所以左盘中钩码的总重力
G=F左′=F右′+f′=3N+1N+2N=6N
左边所挂钩码增加的重力
ΔG=6N-2N=4N
14.(1)摩擦力
(2)相等
(3) 将转动回来 同一直线上
(4) 减小重力 同一物体上 能
【详解】(1)小泉同学往左右两盘中放入质量不等的砝码,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。
(2)放入质量不等的砝码时,两边拉力不相等,小车无法保持静止,说明二力平衡的条件之一是两力必须大小相等。
(3)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验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(4)卡片较轻,则重力较小,故可以减小重力对实验结果的影响。
当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是:两个力必须在同一物体上。
因为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。
15.(1)砝码的数量
(2)同一条直线上
(3) 不相等 是 摩擦力
(4)B
(5)4
【详解】(1)小车受到的拉力等于对应托盘砝码的重力,因此实验中通过调整砝码的数量来改变拉力大小。
(2)小车转过角度后,两个拉力不在同一直线上,松手后小车转回原位置才能静止,说明两个力必须作用在同一条直线上才能平衡。
(3)[1]左盘砝码质量更大,重力更大,因此小车两边拉力大小不相等。
[2]小车仍处于静止状态,即平衡状态,因此此时小车受到的力是平衡力。
[3]产生该现象的原因是小车与桌面之间存在摩擦力,摩擦力抵消了拉力的差值,使小车保持静止。
(4)要验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,需要让两个力分别作用在两个物体上,因此将卡片剪成两半即可,故选B。
(5)弹簧测力计的示数等于挂钩端受到的拉力大小,左右两端各挂4N砝码时,弹簧测力计挂钩受到的拉力为4N,因此示数为。
答案第1页,共2页
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