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
2026-07-02
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摘要:
**基本信息**
以实验探究为主线,分层设计基础认知、实验操作与综合应用题,系统覆盖二力平衡条件的探究要素,培养科学探究与科学思维能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|二力平衡基本条件(大小、方向、同一直线)|通过填空考查实验对象选择(如卡片)及拉力方向调节,夯实物理观念|
|实验操作|实验步骤设计与变量控制|结合图示考查扭转角度、剪断卡片等操作,培养科学探究中的证据意识|
|综合应用|装置改进与误差分析|对比不同实验装置(如小车与卡片),分析摩擦力、重力影响,提升科学思维的质疑创新能力|
内容正文:
期末实验复习--二力平衡的条件
1.如图所示,小明用卡片、细绳、钩码和带滑轮的支架等器材探究二力平衡条件。
(1)该实验中研究对象是___________,选择它的好处是___________;
(2)如图甲所示,小明将系于小卡片两端的细线分别跨过支架上的滑轮,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___________来改变拉力大小。由此初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足___________;探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,小明按图乙中的___________(选填“a”或“b”)进行实验,观察松手瞬间小卡片能否平衡;
(3)实验中,将两侧的钩码换成A、B两个完全相同的弹簧测力计拉细线,卡片平衡时两个测力计的示数分别为,发现,其原因可能是___________;
(4)如图丙所示,如果将卡片换成轻质弹簧测力计,在左右两侧各挂2N重的砝码,忽略绳重和摩擦,则弹簧测力计的示数为___________N。
2.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。
3.在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)如图甲,小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时,木块处于静止状态,再把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合力是___________ N。通过实验比较方案甲和乙,小潭发现采用方案___________实验效果更好;原因是可以减小___________力对实验的影响。
(2)用乙方案实验时,保持与大小___________,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时两个力必须___________。
(3)用丙方案实验时,卡片C要选择较___________(选填“重”或“轻”)的。
(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___________。
(5)试验中,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
4.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(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,使作用在小卡片上的两个拉力方向___________,并通过调节___________的个数来改变力的大小;
(2)把小卡片转过一个角度,松手后小卡片___________(选填“能”或“不能”)平衡;
(3)在卡片平衡时,小明在左侧钩码下方增加一个钩码,卡片将做___________(选填“变速”或“匀速”)运动;
(4)用剪刀将小卡片从中间剪断,并观察卡片的运动情况。该操作是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在___________;
(5)如图乙,若将两个滑轮安装成不同的高度,你认为这样___________(选填“能”或“不能”)完成实验探究。
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.小佳同学探究“二力平衡条件”的实验。
(1)实验目的:物体只在两个力的作用下,分别处于静止状态或______状态时,探究两个力之间的关系。
(2)甲、乙两组同学设计了不同的实验装置,小佳认为乙同学的装置更好,原因______。
(3)当左、右两盘中的砝码质量______(选填“相等”或“不相等”)时,桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到的重力和桌面对小车的支持力是一对______。
(4)小车处于静止后,将小车扭转一个角度松手后,小车将______(选填“保持静止”或“扭转回来”)。说明二力平衡时,要满足两个力______的条件。
(5)在图丙中,小卡片已处于静止状态,小明用剪刀把小卡片一剪两半,纸片向两边运动。这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件?______。
7.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小慧将系于小卡片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,使作用在小卡片上两个拉力的方向______,并通过调整______来改变拉力的大小,实验中选择小卡片的目的是______(填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;
(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)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)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
(5)小明同学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______(选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验;
8.某小组用如图甲所示的装置探究“二力平衡的条件”。
(1)实验要求桌面水平且表面光滑,实验中定滑轮的作用是________________。
(2)实验中,小明将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮,在线两端的小盘上放上砝码,通过调整_______________来改变和的大小。
(3)实验中保持和大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将________(选填“转动”或“保持静止”),设计这一步骤是为了探究相互平衡的两个力是否__________________。
(4)小华同学对实验装置进行了改进,如图乙所示,将小车替换成轻质小卡片,其主要原因是________(填字母)。
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
9.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。
10.如图所示,在“探究二力平衡条件”时,小明不断改进并先后设计了三个实验方案。
(1)从甲方案改进为乙方案是为了减小__________对实验的影响。小明采用丙方案进行实验,选质量为5g的卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的钩码,则所挂钩码质量合适的是__________(选填“5g”、“200g或“任意质量”);
(2)小明将系于卡片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,改变卡片左右钩码数发现:当卡片左右钩码数相同时,卡片保持静止,卡片左右钩码数不同时,卡片不能保持静止。这一现象说明了相互平衡的两个力大小__________;
(3)丙图中,小明将卡片旋转一定角度,松手后,卡片__________(能/不能)保持静止,此现象说明相互平衡的两个力方向要在__________上;
(4)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,你认为小丽的装置__________(可行/不可行)进行实验;
(5)如图丁,小李尝试在匀速直线运动状态下进行研究:在右边绳端挂重1N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1.1N,从而得出“相互平衡的两个力大小不相等”,这结论是__________(正确/错误)的。
11.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
12.同学们利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。
(1)小明和小李分别设计了如图甲、乙所示的实验装置,大家认为图乙所示的实验装置较好些,优点是减小了______对实验的影响;
(2)小李用图乙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______;
(3)小华又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。把卡片转过一个角度然后松手,观察到卡片转动,最后恢复初始状态,说明两个力必须作用在______才能平衡。将小卡片从中间剪开后,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;
(4)如图丁所示,使左、右侧滑轮的高度不同,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。
13.如图所示,小车在水平方向受到两个力的作用,我们通过观察小车在水平方向受到不同的两个力作用时,小车是否处于静止来探究二力平衡需要满足哪些条件。
(1)把小车放在较______(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验结论的得出更有利;
(2)向两吊盘中加砝码,当两盘中的砝码质量______(选填“相等”或“不相等”)时,小车静止;
(3)保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车______(选填“能”或“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;
(4)通过上述过程可知:作用在同物体上的两个力,只有当______相等、方向______,且作用在______上,这两个力才彼此平衡。
14.如图甲所示是物理兴趣小组探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)如图甲所示,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)为了探究相互平衡的两个力是否需要在同一条直线上,小佳的操作是______,为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图甲所示的情况下,小佳的下一步操作是______;
(3)实验中考虑到小卡片受到了重力,所以会导致两个拉力实际并不在一条直线上,可以采用什么措施减小重力产生的影响?(写一条即可)______。
15.小亮和同学一起探究“二力平衡的条件”。
(1)如图甲所示,将钩码用细线悬吊起来,钩码处于静止状态;剪断细线后,钩码加速下落(忽略空气阻力),这说明在一个力的作用下,物体______(选填“能”或“不能”)处于平衡状态;
(2)如图乙,小亮向左盘和右盘中同时加入一个质量5g的砝码,实验时,不小心把右盘砝码掉到了地上,小亮惊奇地发现,木块仍然静止。通过讨论,大家一致认为这是_______对实验结果的影响;
(3)小亮又提出了如图丙、丁两个方案,大家一致认为选择图丁进行实验更合理,这是考虑到______对实验结果的影响;
(4)如图丁,进行探究实验时,发现轻质纸片两边所受的拉力大小______,方向______,纸片处于静止状态;
(5)小亮发现用图丁进行实验,还有个好处,便于验证______。
A.同一物体 B.同一直线 C.同一方向
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) 卡片 见解析
(2) 钩码的数量 大小相等 a
(3)见解析
(4)2
【详解】(1)[1][2]图中的探究方案中卡片受到两个力的作用,研究对象是卡片;由于卡片重力较小,可以忽略其重力对实验的影响。
(2)[1][2][3]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相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小,是为了探究二力平衡时,两个力大小是否相等,初步得到的结论是:二力平衡的条件必须满足大小相等;探究二力平衡的两个力是否一定要共线时,要控制两个力的大小相等、方向相反,图b中两个力的方向不相反,正确的操作是a。
(3)利用弹簧测力计代替图中的钩码时,由于测量工具、或测量的人或所用器材,都会造成误差的存在,形成差距的原因可能是读数误差 (或两个滑轮的摩擦不同,或测力计未校零)。
(4)由于力的作用是相互的,所以在左右两侧各挂2N重的砝码,忽略绳重和摩擦,则弹簧测力计受到的拉力为2N,即弹簧测力计的示数为2N。
2. 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。
3.(1) 0 乙 摩擦力
(2) 相等 作用在同一条直线上
(3)轻
(4)把小卡片从中间剪开
(5)C
【详解】(1)[1]把右盘中的砝码换成较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,木块将受到向左的摩擦力的作用,此时木块处于静止状态,受平衡力作用,则这时木块在水平方向受到的合力是0N。
[2][3]方案甲中使用木块,而方案乙中使用小车,由于小车与桌面之间是滚动摩擦,在相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦,从而减小了摩擦力对实验结果的影响,因此采用方案乙效果更好。
(2)[1][2]用力将小车扭转一个角度,此时两个力不在同一条直线上,目的是为了探究二力平衡时二力是否必须作用在同一条直线上,应控制其他条件不变,故应保持与大小相等。
(3)小卡片的重力很小,可以忽略其对实验的影响,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。
(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”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
(5)探究二力平衡条件的实验中,拉力尽量大一些,这样可以减小卡片质量对实验的影响,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 相反 钩码 不能 变速 同一物体上 能
【详解】(1)[1][2]小华将小卡片(重力可忽略不计)两边的线分别绕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,实验中需保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码数量来改变拉力的大小,所挂钩码数量越多,钩码对纸片的拉力越大。
(2)[3]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,松手后发现卡片不能保持平衡状态,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
(3)[4]在卡片平衡时,小明在左侧钩码下方增加一个钩码,卡片将做变速运动。因为卡片原本平衡,左侧增加钩码后,左侧受到的力变大,卡片受力不平衡,合力不为零,所以卡片将做变速运动。
(4)[5]当小卡片平衡时,用剪刀将小卡片从中间剪断,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落拉着卡片落下,卡片不能保持平衡,由此可以得到的二力平衡的一个条件是二力必须作用在同一物体上。
(5)[6]卡片的重力可以忽略不计,由图丙可知,此时两个滑轮虽然不在同一高度,但是它受到的两个拉力能够保证在同一直线上,所以能够完成本实验。
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.(1)匀速直线运动
(2)可以减小摩擦力对实验的影响
(3) 相等 平衡力
(4) 扭转回来 同一条直线
(5)作用在同一个物体上
【详解】(1)当物体只受两个力作用而处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体所受的两个力是一对平衡力,这两个状态称为平衡状态。
(2)如图甲、乙两组同学设计的实验装置,甲装置木块与桌面的摩擦力较大,对实验结果影响较大,乙装置滚动摩擦力小,对实验影响小,所以乙同学的装置更好,可以减小摩擦力对实验的影响,以得到正确的实验结论。
(3)[1][2]当左、右两盘中的砝码质量相同时,两侧拉力相等,桌面上的小车受力平衡,处于静止状态。此时小车受到的重力和桌面对小车的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直向上,且受力物体同为小车,是一对平衡力。
(4)[1][2]小车处于静止后,将小车扭转一个角度松手后,由于二力不在一条直线上,所以小车受力不平衡,将扭转回来。这一现象说明:二力平衡时,要满足两个力在同一条直线上的条件。
(5)在图丙中用剪刀把小纸片一剪两半,此时二力作用在两个物体,二力不再平衡,所以纸片向两边运动,这一现象是探究二力平衡时,两个力必须满足“作用在同一个物体上”这一条件。
7.(1) 相反 钩码数量 不考虑
(2) 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡
(3)剪开小卡片
(4)A
(5)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方向相反的拉力。
[2]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数量来调整拉力的大小。
[3]小卡片的重力很小,可以忽略,则实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
(2)[1]要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片旋转一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,松手后小卡片不能平衡。
[2]小卡片旋转一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,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)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A。
(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,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
8.(1)改变力的方向
(2)砝码的质量
(3) 转动 在同一直线上
(4)D
【详解】(1)根据定滑轮的工作特点结合实验可知,定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)砝码对绳子有竖直向下的力, 和的大小等于两边砝码的重力;实验过程中,可以通过改变砝码的个数改变两个拉力的大小。
(3)[1][2]保持力和大小相等,用手将小车扭转一定的角度,松手后,两力不在一直线上,小车将转动,所以实验中设计这步骤的目的是为探究二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上。
(4)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;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,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.(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。
10.(1) 摩擦力 200g
(2)相等
(3) 不能 同一直线
(4)可行
(5)错误
【详解】(1)[1]从甲方案改进为乙方案是为了减小摩擦力对实验的影响。乙方案通过滚动摩擦代替滑动摩擦(如用小车代替木块),能有效减小摩擦,使实验结果更准确。
[2]在丙方案中,选质量为5g的卡片作为研究对象,所挂钩码质量合适的是200g。因为如果钩码质量太小,比如5g,与卡片质量相近,卡片自身重力对实验的影响就不能忽略,会导致实验误差较大;而如果选择任意质量,可能会因质量过大使卡片承受不住拉力或使实验现象不明显,200g既能产生明显的拉力效果,又能在卡片承受范围内,同时相比卡片质量,能较好地忽略卡片重力的影响。
(2)当卡片左右钩码数相同时,卡片保持静止,卡片左右钩码数不同时,卡片不能保持静止。这一现象说明相互平衡的两个力大小相等。
(3)[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,卡片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(4)小丽的装置能进行实验。因为定滑轮的作用是改变力的方向,即使左右支架上的滑轮安装高度不同,也不影响通过滑轮改变力的方向,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且对探究二力平衡的其他条件(大小相等、作用在同一直线上、作用在同一物体上)没有影响,所以可以进行实验。
(5)这一结论是错误的。在匀速直线运动状态下,木块受到向右的拉力(钩码重力1N)、向左的弹簧测力计拉力1.1N 以及向右桌面的摩擦力。此时木块处于平衡状态,受到的是三个力的平衡,即弹簧测力计的拉力等于钩码的拉力与摩擦力之和,所以不能仅根据弹簧测力计示数和钩码重力不相等就得出“相互平衡的两个力大小不相等”的结论。
11.(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。
12.(1)摩擦力
(2)相等
(3) 同一直线 同一
(4)能
【详解】(1)图甲中是木块,与桌面间的摩擦为滑动摩擦;图乙中是小车,与桌面间的摩擦为滚动摩擦。相同情况下滚动摩擦远小于滑动摩擦,所以图乙装置的优点是减小了摩擦力对实验的影响。
(2)小车左、右两侧悬挂质量相等的钩码时,小车受到的两个拉力大小相等,小车静止;改变一端钩码质量,两个拉力大小不等,小车无法静止。由此说明二力平衡时,两个力的大小必须相等。
(3)[1]把小卡片转过一个角度,此时两个力不在同一直线上,卡片转动,最后恢复初始状态(两个力在同一直线上时卡片平衡),说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
[2]将小卡片从中间剪开后,卡片变成两个物体,不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在同一物体上。
(4)轻质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、作用在同一物体上,满足二力平衡条件。 即使左、右侧滑轮高度不同,拉力的大小、方向、作用线等条件不变,所以轻质卡片能继续处于静止状态。
13. 光滑 相等 不能 不在同一直线 大小 相反 同一直线
【详解】(1)[1]把小车放在较光滑的水平桌面上,小车与桌面间的摩擦力较小,可以减小摩擦力对实验造成的影响,对实验结论的得出更有利。
(2)[2]向两吊盘中加砝码,当两盘中的砝码质量相等时,小车两侧受到的拉力大小相等,小车静止。
(3)[3][4]保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,此时小车两侧受到的拉力不在同一直线上,小车不能平衡,此实验步骤可探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
(4)[5][6][7]由上述实验可知,小车受到的两个力满足:大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,小车才能处于静止状态,即平衡状态,此时这两个力相互平衡。
14.(1) 相反 钩码个数
(2) 见解析 见解析
(3)用质量更小的卡片
【详解】(1)[1]两个拉力分别向左、向右,所以两个力的方向相反。
[2]通过改变钩码的个数来改变拉力大小,这是控制变量法的应用。
(2)[1]将小卡片转过一个角度,以此来探究两个力是否需要在同一直线上。
[2]把小卡片剪成两半,使两个力分别作用在两个物体上,验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。
(3)用质量更小的卡片,这样小卡片的重力对实验的影响可忽略,从而减小重力产生的影响。
15.(1)不能
(2)木块与桌面之间摩擦力
(3)重力
(4) 相等 相反
(5)A
【详解】(1)剪断细线后,钩码不受到细线对其拉力的作用,只受到重力的作用,钩码加速下落,运动状态发生变化,处于非平衡状态,这说明在一个力的作用下,物体不能处于平衡状态。
(2)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。
(3)丙和丁方案均可以排除木块与桌面之间有摩擦力对实验有影响,但丙中使用的是木块,需要考虑重力对实验结果的影响,因此丁方案应选择方案进行实验更合理。
(4)[1][2]进行探究实验时,发现轻质纸片两边所受的拉力大小相等,方向相反,纸片受到的是平衡力作用,处于平衡状态,因此纸片处于静止状态。
(5)由于轻质纸片容易剪开,因此用图丁进行实验,还有个好处,便于验证两个力作用在同一物体上,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
答案第1页,共2页
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