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

**基本信息** 聚焦二力平衡条件的实验探究，通过多装置对比、变量控制及误差分析，系统培养科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础验证|5题|通过钩码数量改变拉力，探究大小相等条件|从现象观察到结论推导，建立“大小-方向”关联| |装置改进|5题|对比木块/小车/卡片，分析摩擦力影响|优化实验方案，体现科学探究的严谨性| |条件拓展|5题|旋转/剪断卡片，验证同线、同体条件|逐步深化二力平衡四条件的逻辑关系|

期末专项（实验题）探究二力平衡的条件 1．小明在探究“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)图甲、图乙所示两种方案比较，采用______（选填“甲”或“乙”）方案实验效果更好； (2)图乙中，小明同学将系于小卡片（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，并通过调整______来改变拉力的大小； (3)将卡片旋转一定角度（如图丙所示），松手后，发现卡片旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在______上，物体才能平衡；为了验证上述结论，采用“将卡片往下拉过一定距离（如图丁所示）”的操作方式：______（选填“可行”或“不可行”）； (4)在探究“二力是否作用在同一物体上”对“二力平衡的条件”的影响时，小明将图乙中的卡片剪成两半，此时卡片______（选填“能”或“不能”）平衡，从而得出结论。 2．在探究“二力平衡条件”的实验中，某小组设计组装的实验装置如图所示： （1）在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整____________来改变和的大小。 （2）实验时发现，当稍大于时，木块依然能保持平衡状态，原因是________，改进该小组的实验方案是________。 （3）保持与相等，用手将木块扭转到如图所示的位置，松手后瞬间，木块不能保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力应该满足的条件是__________。 （4）当用硬纸片代替小车进行实验时，用剪刀从纸板中间剪开，观察实验现象，由此可以得到二力平衡的另一个条件是：__________。 3．如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景： (1)小明将系在小卡片（重力可忽略不计）两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并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_______来改变拉力的大小。 (2)当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_______（选填“能”或“不能”）平衡，说明使物体平衡的两个力要在_______上。 (3)在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小明的实验优于小华的实验，其主要原因是_______（选填字母）。 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)利用图丙装置_______（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 4．利用如图所示的器材“探究二力平衡的条件”，将小卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上。 (1)在两个线端分别挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反且作用在同一直线上。当小卡片平衡时，通过钩码质量可知：小卡片两边所受的拉力_________。 (2)为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上，可用手_________（选填“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。 (3)如果忽略摩擦和小卡片重力等因素的影响，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），则小卡片将做_________（选填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动，直至碰上右侧的滑轮。 (4)在小卡片处于平衡状态时，用剪刀将小卡片从中间剪开，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两个力要作用在_________。 5．小明在“探究二力平衡条件”的实验中，如图甲所示，此时轻质小卡片保持静止。 （1）实验中选择小卡片的目的是__________（考虑/不考虑）小卡片的重力； （2）实验过程中，小明在右侧加挂了一个钩码，由静止释放卡片发现卡片向右加速运动，由此可以初步得到二力平衡的一个条件是：相互平衡的两个力必须__________； （3）小明将卡片旋转一定角度，如图乙所示松手后发现卡片又恢复图甲原状，这说明两个力必须作用在__________上； （4）为了验证（3）中小明的结论，小明同学将卡片往下拉到一定距离，如图丙所示松手后发现卡片又恢复图甲原状，小明的方法__________（能/不能）得到结论； （5）利用图丁装置__________（能/不能）探究二力平衡的条件。 6．如图所示，甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)当轻质小卡片静止时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片_______（选填“能”或“不能”）静止，设计此实验步骤的目的是探究__________的两个力能否平衡。 (2)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，其主要原因是_______。 A．减小了摩擦力对实验的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 (3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案：用弹簧测力计吊着钩码___________（选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”）做匀速直线运动，根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件_______（选填“适用”或“不适用”）于物体处于匀速直线运动状态。 (4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件，设计如图丙所示的实验方案，利用这个方案他_______（选填“能”或“不能”）完成探究目的。 (5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示情况下，小明下一步的操作是__________。 7．为验证二力平衡的条件，小明将系于菱形小卡片（重力可忽略不计）两端的细绳分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，如图甲所示，在左右细绳的拉力作用下卡片处于平衡状态。 (1)小明将卡片右侧的细绳悬挂到左边的滑轮，如图乙所示，使小卡片受到两个向左的拉力，小卡片不能保持原来的静止状态，说明平衡的两个力___________。 (2)小明将卡片在水平面内旋转一定角度，如图丙所示，松手后小卡片___________（选填“能”或“不能”）保持平衡，这说明相互平衡的两个力作用在___________上。 (3)小明在左边钩码下面又挂了一个钩码，如图戊所示，此时卡片受到细绳向右的拉力小于向左的拉力，小卡向左加速运动，这说明平衡的两个力___________。 8．如图是小明“探究二力平衡条件”的实验装置。 （1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力______。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力______； （2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车______，这说明相互平衡的两个力作用在______； （3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较______的砝码进行实验（选填“大”或“小”）； （4）如图乙，小明尝试在匀速直线运动状态下进行研究：在右边绳端挂1.0N重的钩码，然后通过弹簧测力计向左水平匀拉动木块，此时弹簧测力计的示数为1.2N，从而得出”相互平衡的两个力大小不相等”，这结论是______（选填“正确”或“错误”）的；此时若让木块水平匀速向右运动，则弹簧测力计的示数应该为______N。 9．小强和小华利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的砝码时，木块A处于静止状态，若再往右盘中增加一个砝码后，木块A仍处于静止状态；经过思考，小强用小车B替换了木块A再进行实验，如图乙所示；同时，小华用硬纸板C替换了木块A再进行实验，如图丙所示。 (1)关于他们的改进方案：用小车B及硬纸板C替换木块A，是为了______； 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 (2)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．10g B．20g C．200g D．任意质量均可 (3)小华将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在左右两盘挂上不同个数的钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______，这样操作是为了探究______； (4)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度松手后小卡片不能平衡，此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要在______； (5)小张同学用图丁装置也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，你认为能否用小张的装置进行实验______； (6)几位同学完成实验后又对图甲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A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A向左匀速直线运动，应在______盘（左/右）再加______g的砝码。 10．某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，实验中每个钩码质量均为50g； (1)如图甲所示，在探究力的大小对二力平衡的影响时，应使作用在木块上的两个拉力方向________，并通过调整________来改变拉力的大小； (2)实验小组改进实验设计，用质量相同的小车替换木块，如图乙所示，乙图装置相比甲图实验装置的优点是小车与桌面间的摩擦力比木块与桌面间的摩擦力________； (3)经过讨论，该实验小组又设计出了如图丙所示装置，用质量较小的卡片替换物块，在图丙装置左边和右边各挂一个钩码，将小卡片转动一个小角度，松手后小卡片________（选填“能”或“不能”）平衡，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”，利用如图丙所示装置进行实验，下一步的操作是剪开________（选填“左侧绳子”“右侧绳子”或“卡片”）。 11．如图所示的是小明探究二力平衡的条件时的实验情景。 （1）当木块处于__________状态或__________状态时我们认为它受到的力是相互平衡的； （2）实验中，通过调整____________________来改变拉力的大小； （3）木块平衡时，小明将木块转过一个角度，松手后木块__________（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是探究_________； （4）实验时，小明发现当向左边和右边同时挂一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。当小明把右边的砝码换成一个稍重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，这时木块在水平方向上受到的力是__________（选填“平衡”或“不平衡”）的。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：____________________； （5）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__________N。 12．在探究“二力平衡的条件”实验中，小刚用木块进行实验（如图甲所示），小华则用小车进行实验（如图乙），木块和小车均在水平桌面保持静止。 (1)你认为甲、乙两个设计中，______（选填“甲”或“乙”）更科学，理由是：______； (2)在甲、乙实验中，将木块或小车旋转一定角度，松手后，都能发现它们又恢复到原来的位置。这说明：两个力必须作用在______上，物体才能平衡； (3)小明又设计了如图丙所示的实验，两小车均静止，当他用剪刀将两小车间的连接线剪断时，发现两小车不会继续保持静止。这个实验可以验证：互相平衡的两个力必须作用在______。 13．在“探究二力平衡条件”的实验中，小华设计的实验装置如图甲所示。 (1)如图甲所示，现保持与大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在同一________上。 (2)实验中通过改变钩码的________来改变拉力的大小，从而探究二力大小的关系，当小车处于静止状态或匀速直线运动状态，我们便可认为它受到的力相互平衡。 (3)在探究二力平衡的条件时，小姬设计了如图乙所示的实验，同学们认为小姬的实验优于小华的实验。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．减小摩擦力对实验结果的影响 (4)利用图丙装置________（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等，用手将纸片拿住不动（如图中所示状态），松手后，纸片将________。 (5)小超认为，若采用如图丁的方案，必须测出物体所受的拉力和________的大小来进行比较。研究发现，在小超的方案中，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，所以此方案无法实施。 14．小明、小华设计实验来探究“二力平衡的条件”。 (1)小明设计了如图甲所示装置，当左边挂钩码，右边挂钩码时，木块静止。此时木块在水平方向处于__________（选填“二”或“三”）力平衡状态，__________（选填“能”或“不能”）满足实验要求。 (2)小华设计了如图乙所示装置，由于钩码质量远大于卡片质量，故卡片的重力可以忽略不计，经讨论，同学们认为小华的实验方案优于小明的，其主要原因是__________ A．可减少摩擦力对实验的影响 B．可减少重力对实验的影响 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片是比较容易获取的材料 (3)利用图乙装置探究“二力平衡时两个力是否在同一直线上”时，小明竖直向下拉卡片（如图丙），小华认为该操作不可行，原因是没有控制两个拉力的__________，应将卡片转过一个角度（如图丁），观察卡片__________（选填“松手前”或“松手时”）的运动状态。 15．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（重力不计）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）当物体处于______状态或______状态时，物体处于平衡状态，说明物体所受的两个力相互平衡； （3）为了探究二力平衡是否在同一直线时，当小卡片平衡时，小华将小卡片______（填）“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片不能平衡； （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．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．减小摩擦力对实验结果的影响 （6）利用图丙装置______（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 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)乙 (2)钩码的数量 (3) 同一条直线 不可行 (4)不能 【详解】（1）甲方案的摩擦力较大，对实验的影响比较大，而乙方案摩擦力较小，对实验的影响较小，故乙方案比甲方案好。 （2）通过调整数量来调节拉力的大小，钩码的个数越多，拉力越大。 （3）[1]将卡片旋转一定角度（如图丙所示），此时两个力的大小相等，方向相反，但是由于两个力的方向不在同一条直线上，松手后，发现卡片旋转；卡片恢复原状时，卡片处于平衡态，此时两个力的大小相等，方向相反，此时两个力的方向在同一条直线上，故这说明两个力必须作用在同一条直线上，物体才能平衡。 [2]采用“将卡片往下拉过一定距离（如图丁所示）”的操作方式，此时方向并不是相反的，而且这两个力不在一条直线上，多个变量无法完成实验。 （4）小明将图乙中的卡片剪成两半，此时卡片将在拉力的作用下运动，不能处于平衡态。 2． 钩码的数量 木块受到摩擦力的作用 用小车代替木块进行实验 在同一条直线上 两个力作用在同一物体上 【详解】（1）[1]实验中木块受到的拉力是由砝码间接施加的，可通过改变砝码的质量，来改变F1和F2的大小。 （2）[2][3]实验时发现，当F1稍大于F2时，木块依然能保持平衡状态，原因是木块和桌面之间的摩擦力的作用导致的；要避免摩擦力对实验的影响，需要减小木块与桌面之间的摩擦力的作用，可以用小车代替木块，或用光滑的水平面代替桌面等。 （3）[4]小木块受到的F1与F2大小相等，不在同一条直线上，小木块不能处于静止状态，要发生转动，可以探究二力平衡时，两个力是否必须作用在同一条直线上。 （4）[5]为了探究两个平衡力是否在同一个物体上，可以用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，可得出二力平衡时二力必须作用在同一物体上。 3．(1)钩码的数量 (2) 不能 同一直线 (3)A (4)能 【详解】（1）由图甲可知，拉力大小等于钩码的重力，实验中通过调整钩码的数量，即可改变作用在小卡片上拉力的大小。 （2）将小卡片转过角度后，两个拉力的作用线不在同一直线上，松手后小卡片不能平衡，该操作说明，物体平衡时，两个力必须作用在同一直线上。 （3）小华的实验中，木块放在水平桌面上，木块和桌面之间会存在摩擦力，干扰实验结果；小明的实验中，小卡片重力可忽略，也不受桌面摩擦力的影响，因此小明的实验更优，故选A。 （4）图丙中虽然两个定滑轮高度不同，只要满足“两个力作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线”的条件，仍然可以完成二力平衡条件的探究，因此利用图丙装置能探究二力平衡的条件。 4．(1)相等 (2)扭转 (3)匀速 (4)同一个物体上 【详解】（1）当小卡片平衡时，两侧钩码质量相等。因为钩码对小卡片的拉力大小等于钩码的重力，质量相等则重力相等，所以小卡片两边所受的拉力大小相等。 （2）因为下压小卡片，不满足方向相反的条件；翻转小卡片，两个力仍在同一条直线上；而扭转小卡片，能使作用在小卡片上的两个力不在同一直线上，通过松手后观察小卡片能否保持平衡，就能探究平衡的两个力是否必须在同一直线上 。 （3）用手指水平向右轻弹一下原本静止的小卡片，小卡片获得一个向右的速度。忽略摩擦和小卡片重力等因素的影响，此时小卡片受到两边钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力。根据牛顿第一定律，物体在平衡力的作用下，将保持原来的运动状态，所以小卡片将做匀速直线运动，直至碰上右侧的滑轮。 （4）在小卡片处于平衡状态时，用剪刀将小卡片从中间剪开，此时小卡片变成两个物体，两边的拉力分别作用在不同物体上，小卡片不能再保持平衡。由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力要作用在同一物体上。 5． 不考虑 相等 同一直线 不能 能 【详解】（1）[1]小卡片的重力比较小，可以忽略重力对实验的影响，所以，实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。 （2）[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，故卡片没有静止，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）[3]将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上。放手后，小卡片运动，又恢复图甲原状，说明小两个力必须作用在一条直线上。 （4）[4]丙图中，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，不符合控制变量法的要求，所以小明的方法不能得到结论。 （5）[5]由图丁可知，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。 6．(1) 不能 不在同一直线上 (2)A (3) 可以沿任意方向 适用 (4)能 (5)将小卡片剪为两半 【详解】（1）[1][2]当轻质小卡片静止时，将小卡片旋转一个角度，此时两个力不在同一直线上，松手后小卡片不能静止，会转动。设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡。 （2）A．在小明的实验中，木块放在水平桌面上，木块与桌面间存在摩擦力，会对实验结果产生影响。而小华的实验用轻质小卡片，减小了摩擦力对实验的影响，故A符合题意。 B．小卡片是否容易获取不是主要原因，故B不符合题意。 C．让小卡片在水平方向保持平衡不是小华实验优于小明实验的主要体现，故C不符合题意。 D．小卡片容易扭转也不是关键优势，故D不符合题意。 故选A。 （3）[1][2]物体做匀速直线运动时，在任意方向上都可能处于平衡状态，所以用弹簧测力计吊着钩码可以沿任意方向做匀速直线运动。根据实验现象可知，物体静止时的二力平衡条件适用于物体处于匀速直线运动状态。 （4）图丙所示的实验方案中，能通过观察小卡片的状态来探究二力平衡条件，能完成探究目的。 （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示情况下，下一步的操作是用剪刀将小卡片从中间剪开，使两个力分别作用在两个物体上，观察小卡片的运动状态。 7．(1)方向相反 (2) 不能 同一直线 (3)大小相等 【详解】（1）小卡片受到一个向左一个向右的拉力，小卡片能保持静止状态，小卡片受到两个向左的拉力，拉力的方向相同，小卡片不能保持原来的静止状态，说明平衡的两个力方向相反。 （2）[1][2]小明将卡片在水平面内旋转一定角度，两个力不在一条直线上，如图丙所示，松手后小卡片不能静止即不能保持平衡状态。这说明相互平衡的两个力作用在同一直线上。 （3）两个拉力大小不相等，小车不能处于平衡状态，这说明平衡的两个力大小相等。 8． 大小相等 方向相反 扭转回来 同一直线上 大 错误 0.8 【详解】（1）[1][2]两边的托盘中砝码质量不同时，则两边拉力不相等，小车运动；质量相等时，则两边拉力相等，小车静止，说明二力平衡需要两个力大小相等；保持两托盘里砝码的质量相等，把两个托盘挂在小车的同一侧，即两个力的方向相同，放手后小车运动，不能平衡，说明二力平衡需要两个力方向相反。 （2）[3][4]将小车扭转一个角度，两个力就不在一条直线上了，松手后，小车将扭转回来，所以不能保持平衡状态，说明二力平衡需要两个力在同一直线上。 （3）[5]小车运动过程中会受到摩擦力，若实验中砝码质量越大，即拉力与摩擦力差值大，实验中能减小摩擦力对实验的影响。 （4）[6][7]在右边绳端挂1.0N重的钩码，然后通过弹簧测力计向左水平匀速拉动木块，此时弹簧测力计的示数为1.2N，说明木块与桌面之间的摩擦力为 f=1.2N-1N=0.2N 故不能得出相互平衡的两个力大小不相等，该结论错误；此时若让木块水平匀速向右运动，则弹簧测力计的示数应该为 F=1N -0.2N=0.8N 9．(1)A (2)C (3) 相反 大小不相等的两个力是否平衡 (4)同一直线上 (5)能 (6) 左 200 【详解】（1）小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小车与桌面之间是滚动摩擦，摩擦较小，而木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在较大的摩擦力，实验时要受到摩擦的影响。所以用小车B及硬纸板C替换木块A，是为了减少摩擦力对实验结果的影响，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）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，所挂钩码质量应大于卡片的质量，并且拉力要尽可能大一些，这样可以减小卡片重力对实验的影响，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[1][2]小华将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在左右两盘挂上不同个数的钩码，使作用在小卡片上的两个拉力大小不相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这样操作是为了探究：大小不相等的两个力是否平衡。 （4）当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度松手后，小卡片扭转回来，不能平衡。此实验说明：两个力使物体平衡时，这两个力要在同一直线上。 （5）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，作用在同一物体上时，小卡片还是处于静止的平衡状态，能用小张的装置完成实验。 （6）[1][2]]当在左盘中放100g的砝码、右盘中放200g的砝码时，物块A恰好向右做匀速直线运动，这时物块受到左右两个钩码重力产生的拉力外，还受到向左的摩擦力，即f+G左=G右，由于100g=0.1kg，200g=0.2kg，所以f=G右-G左=m右g-m左g=0.2kg×10N/kg-0.1kg×10N/kg=1N 保持两盘中原有的砝码不变，要使物块A向左匀速直线运动，此时所受摩擦力的方向向右。则有 代数可得0.1kg×10N/kg+m加×10N/kg=1N+0.2kg×10N/kg 解得m加=0.2kg=200g 所以应在左盘再加200g的砝码。 10．(1) 相反 钩码的数量 (2)小 (3) 不能 同一条直线 (4)卡片 【详解】（1）[1]如图甲所示，在探究力的大小对二力平衡的影响时，只需要改变力的大小这一个因素，其他的因素都需要满足二力平衡的条件，比如力的方向需要相反，两个力需要作用在同一个物体上，且作用在同一条直线上。 [2]实验时，可以通过改变钩码的数量来改变力的大小，钩码的数量越多，拉力越大。 （2）小车与桌面间的摩擦力属于滚动摩擦力，木块与桌面间的摩擦力为滑动摩擦力，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，故小车与桌面间的摩擦力比木块与桌面间的摩擦力小。 （3）[1]在图丙装置左边和右边各挂一个钩码，将小卡片转动一个小角度，两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一个物体上，但是两个力不在同一条直线上，松手后小卡片会旋转，无法保持平衡。 [2]旋转卡片时，两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一个物体上，两个力不在同一条直线上，松手后小卡片会旋转，无法保持平衡，若不旋转，卡片处于静止，此时两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一个物体上，两个力在同一条直线上，表明相互平衡的两个力需要作用在同一条直线上。 （4）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，利用如图丙所示装置进行实验，下一步的操作将一个物体变成两个物体，故需要剪开卡片，这样一个物体就变成了两个物体。 11． 静止 匀速直线运动 砝码的大小 不能 不在同一条直线上的两个力能否平衡 平衡 使用光滑的桌面或者用小车代替木块 5 【详解】（1）[1][2]当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受力平衡，我们认为它受到的力是相互平衡的。 （2）[3]在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整左右天平盘放置砝码的大小来改变两侧的拉力的大小。 （3）[4][5]木块平衡时，小明将木块转过一个角度，松手后木块转动，不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。 （4）[6]木块仍然处于静止状态，即处于平衡状态，这时木块在水平方向上受到的力是平衡的。 [7]由题知此时两个拉力的大小不相等时，木块仍然能静止，这是因为木块与桌面间的摩擦力较大导致的，要避免这种现象产生，可使用光滑的桌面或者用小车代替木块。 （5）[8]弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的，静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态，受到的就一定是平衡力；弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码，即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力，所以弹董测力计的示数为5N。 12．(1) 乙 见解析 (2)同一条直线 (3)同一物体上 【详解】（1）[1][2]在探究 “二力平衡的条件” 实验中，要尽量减小摩擦力对实验结果的影响。甲图中木块与桌面间是滑动摩擦，摩擦力较大；乙图中小车与桌面间是滚动摩擦，摩擦力较小，所以乙设计更科学，能减小摩擦力对实验的干扰。 （2）将木块或小车旋转一定角度，此时两个力不在同一直线上，松手后它们又恢复到原来位置，说明当两个力不在同一直线上时物体不能平衡，只有两个力作用在同一直线上，物体才能平衡。 （3）图丙中，剪断两小车间的连接线前，两小车整体处于平衡状态，剪断后两小车不再保持静止，说明原来作用在两个小车上的力不再能使它们平衡，验证了互相平衡的两个力必须作用在同一物体上。 13．(1)直线 (2)数量 (3)D (4) 能 静止 (5) 重力 拉力 【详解】（1）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。 （2）实验中通过改变钩码的数量来改变钩码的总质量，从而改变绳子对小车的拉力，探究二力大小的关系。 （3）小姬实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；小华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，所以还是小姬的实验方案好，故选D。 （4）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。 （5）因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力，所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件，必须测出物体所受的重力和拉力。 弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力，测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力，所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小。 14．(1) 三 不能 (2)A (3) 方向相反 松手时 【详解】（1）当左边悬挂50g钩码，右边悬挂100g钩码时，此时两钩码重力不一样，对木块左右的拉力不一样。木块要静止，还会受摩擦力的作用，此时受三个力的作用，实验探究的是“二力平衡的条件”，故不能满足实验要求。 （2）图乙中由于钩码质量远大于卡片质量，卡片的重力可以忽略不计，卡片在两端绳的拉力作用下处于静止状态，方便探究二力平衡条件。 小华的实验方案与小明的相比，卡片不与桌面接触，不受摩擦力的作用，而小明的实验中，重力与支持力平衡，对实验没有影响，木块也易取，也容易在水平方向保持平衡，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）探究“二力平衡时两个力是否在同一直线上"，应使被研究的两个力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，只是不在同一直线上，小明竖直向下拉卡片，没有控制两个拉力的方向相反，所以不可行；应将卡片转过一个角度，保证两个力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，只是不在同一直线上，观察卡片松手时的运动状态，松手时，卡片会在这两个力的作用下转动回来，不平衡，由此及彼得出互相平衡的两个力在同一条直线上。 15． 相反 钩码的数量 静止 匀速直线运动 旋转 将小卡片从中间剪开 D 能 【详解】（1）[1][2] 小卡片两端通过滑轮各挂钩码，两边钩码由于重力通过绳子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。 （2）[3][4] 当物体处于静止状态或者匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，说明物体所受的两个力相互平衡。 （3）[5] 当小卡片平衡时，将小卡片旋转一个角度，两个拉力不在同一直线上，则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：不在同一直线上的两个力能否平衡。 （4）[6] 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）[7] 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。所以还是小华的实验方案好，故选D。 （6）[8] 因为左右两侧各有一个定滑轮，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，所以利用图丙装置能探究二力平衡的条件。 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 $