期末复习实验之探究二力平衡的条件-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-07-02
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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 | 755 KB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58617641.html |
| 价格 | 0.50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,通过多装置实验题组构建"现象分析-条件验证-误差控制"的科学探究体系,强化科学思维与探究能力。
**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|现象解释、平衡状态判断|从实验现象(如卡片不在同直线)推导二力平衡的大小、方向条件|
|条件探究|6-12题|变量控制操作(旋转卡片、剪断卡片)|通过改变力的作用线、作用物体验证同一直线、同一物体条件|
|误差分析|13-15题|摩擦力、卡片重力影响分析|从装置改进(木块→小车→卡片)梳理误差控制逻辑,深化科学论证|
内容正文:
期末复习实验之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,将系于某物体两对角的细线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在两个细线端挂上相同的钩码。
(1)当物体静止时,发现细线不在同一条直线上(如图甲所示),你认为造成这种情况的原因是______;
(2)实验改进后出现了如图乙所示的平衡现象,若将图乙中的物体向上平移一段距离,松手后,物体______(填“能”或“不能”)平衡,理由是______;
(3)某同学用图丙所示装置进行实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到______个力的作用,这些力______(填“平衡”或“不平衡”)。
2.小明在“探究二力平衡条件”的实验中,设计了如图甲、乙所示的两种实验方案。
(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙实验效果更好,原因是甲方案受______的影响;
(2)在装置乙中,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,这说明相互平衡的两个力必须作用在______;
(3)为了验证上述(2)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,该操作______(选填“可行”或“不可行”),理由是:______;
(4)在装置乙中,当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,发现小卡片不能保持平衡,由此得到二力平衡的另一个条件:相互平衡的两个力必须作用在______。
3.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)图甲的探究实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是物体处于______状态;
(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,说明两个力必须作用在______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,此时小车受到的______(“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;
(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,实际操作中还发现乙装置具有更适合探究______的优点(填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡 B.不在同一物体上的两个力能否平衡
4.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)采用图甲所示装置,当左边悬挂100g钩码,右边悬挂150g钩码时,木块静止。小周分析发现,此时木块在水平方向处于___________(选填“二”或“三”)力平衡状态,不能满足实验要求;
(2)小周又采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___________;(选填“相等”或“不相等”)
(3)小敏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。
(4)如图所示,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。
5.小明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______(选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面;
(2)如图甲所示,当左右两端同时挂两个相同钩码时,小车静止,此时小车受到的两个拉力大小______,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,松手后小车 _____(选填“会”或“不会”)转动,说明二力平衡时两个力的作用线应在同一______上;
(4)小明用轻质硬纸板代替小车做实验,如图乙所示,用剪刀将硬纸板从中间剪断,这说明二力平衡时,两个力应作用在______上;
(5)在探究二力平衡条件时,小华设计了如图丙所示的实验,同学们认为小明的实验优于图甲所设计的实验,其主要原因是减小______对实验结果的影响。
6.在探究二力平衡的条件实验中,把小车放在水平桌面上,向挂在小车两端相同的托盘里加钩码,实验装置如图所示。
(1)为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较______(填“大”或“小”)的钩码进行实验;
(2)两个托盘里的钩码质量相等,把小车扭转一个角度后释放,观察到小车的运动状态______(填“会”或“不会”)改变,说明相互平衡的两个力作用在______;
(3)当左边和右边托盘里钩码的质量分别为200g和300g,不计摩擦力,此时小车受到的合力为______N,合力的方向______。
7.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,出现这种现象的原因是木块A受到_____的影响,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;
(2)用乙方案实验时,保持与相等,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要选择质量较_____的;
(4)用丙方案实验时,卡片平衡后,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时,两个力必须_____。
8.探究二力平衡的条件。
(1)小明改用图乙装置进行实验,其主要原因是 _____;
A.小卡片是比较容易获取的材料
B.小卡片容易扭转
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
(2)乙装置中,当卡片静止平衡时,左右两边钩码的质量分别是m1和m2,则m1_____m2(选填“>”、“<”或“=”);
(3)乙装置中,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________________;
(4)当F1等于F2时,图丙和图丁中的小卡片能处在平衡状态的是 _____。
9.小宇在探究“二力平衡条件”的实验中,设计了如图所示的装置。
(1)图甲所示,小宇往一侧托盘放入一个砝码时,发现木块静止不动,其原因是______。
(2)经老师指导后,小宇仅将图甲中小木块更换成轻质小卡片,其他不变,发现卡片向左运动。当小宇往右托盘也放一个与左盘相同砝码后,小卡片能保持静止,如图乙所示,这说明二力平衡时,两个力大小______。
(3)小宇把图乙中的小卡片转动后如图丙所示,松手后观察到小卡片转动并恢复到原状,说明两个力必须作用在______才能平衡。
10.在探究二力平衡的条件实验中,小明进行下列实验步骤:
(1)小明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相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力_____;
(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。设计此实验步骤的目的是探究_____;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图中所示情况下,小明下一步的操作是____。
11.如图甲所示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___________,并通过调整___________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,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___________的两个力能否平衡;
(3)为了探究“两个力是否只有作用在同一物体上才能使物体保持平衡”,小华在上面步骤的基础上,用剪刀将纸片从中间剪开,这样小车将___________(选填“能”或“不能”)保持静止,这说明只有当两个力作用在___________(选填“同一”或“不同”)物体上时,才能使物体保持平衡;
(4)在探究问题时,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___________
12.小中在探究二力平衡条件,下列实验情景是他遇到的问题:
(1)他把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力的方向相________,并通过调整细线两端的钩码的________来改变拉力的大小。
(2)当卡片静止时,发现拉线不在同一直线上(如图甲所示),于是他得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,你认为造成这种情况的原因是________,改进实验之后,为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡时,他要进行的操作是:________(选填序号:①改变两侧钩码的数量②用剪刀将卡片剪开③将卡片扭转一定角度后释放)
(3)当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线剪断小卡片(如图乙所示),发现小卡片________(选填“能”或“不能”)保持平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究________。
(4)小华对“二力平衡条件”的研究采用的是小车,如图丙所示。为使实验效果明显,在水平桌面和小车的选材方面,你的建议是:尽量选用( )
A.粗糙的水平桌面、质量较大的小车
B.粗糙的水平桌面、质量较小的小车
C.光滑的水平桌面、质量较大的小车
D.光滑的水平桌面、质量较小的小车
13.在探究“二力平衡条件”的实验中,设计组装的实验装置如图所示,实验中每个钩码重力相同。
(1)实验时,桌面越光滑越好,原因是___________;
(2)在线的两端挂上钩码,并通过调整___________来改变拉力的大小。实验中,当小车处于___________状态时,表明其处于平衡状态;
(3)在如图所示实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后小车___________(选填“能”或“不能”)平衡,观察到小车会发生___________,恢复到原来位置后静止。这样做的目的是用于探究___________的两个力对物体平衡的影响;
(4)若探究一个力能否平衡,则需要对图中实验装置怎样操作:___________。
14.小潭和小刚用图甲、乙、丙所示的装置探究二力平衡的条件。
(1)如图甲,在左、右两盘放入质量相等的砝码,木块保持静止。小潭将右盘中的砝码换成质量更大的砝码后,木块仍然保持静止。小刚认为这是因为木块受到了_____力的影响。这时木块在水平方向受到的合力_____0(选填“等于”或“不等于”)。通过对比三种方案,他们发现采用方案_____(选填“甲”、“乙”或“丙”)可以避免这个问题。
(2)采用图乙方案,保持与大小相等。将小车扭转一个角度后松手,小车_____(选填“能”或“不能”)保持平衡。设计此步骤是为了探究二力平衡时,两个力必须作用在_____。
(3)采用图丙方案,应选择较_____(选填“重”或“轻”)的卡片进行实验。
(4)当图丙中的卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,会观察到卡片分开。这说明二力平衡时,两个力必须作用在_____。
15.某小组用图甲所示的装置探究“二力平衡”的条件。
(1)如图甲所示,小组同学在左右两托盘中各放一个质量相等的钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小______,方向______。
(2)小组同学在实验时发现,若在左侧托盘中放一个钩码,在右侧托盘中放两个与左边一样的钩码,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块和桌面之间存在______。
(3)经过思考与交流,小组同学决定用图乙所示的实验装置进行实验。该装置中,小卡片应尽量选质量______(选填“大”或“小”)的。
(4)在图乙所示的装置中,将小卡片转动一个角度,松手后,小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。
(5)在图乙所示的装置中,将小卡片从中间剪开后,发现小卡片不能保持静止。由此说明:二力平衡时,两个力应作用在______上。
(6)如图丙所示,将两个滑轮固定成一上一下不同高度,这样做______(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件
试卷第1页,共3页
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《期末复习实验之探究二力平衡的条件-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 物体太重,其重力不能忽略 不能 二力不在同一条直线上 两 平衡
【详解】(1)[1]读图甲可知,当卡片静止时,发现拉线不在同一直线上,于是得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上,造成这种情况的原因可能是卡片重力较大。
(2)[2][3]实验中,若将乙图中的物体向上平移一段距离,二力不在同一条直线上,不是平衡力,松手后,物体不能保持静止。
(3)[4][5]当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,此时木块在水平方向受到两个力,而且这两个力平衡。
2.(1)摩擦力
(2)同一直线上
(3) 不可行 没有控制两个力方向相反
(4)同一物体上
【详解】(1)图甲中木块与桌面间存在水平方向的摩擦力,会对实验造成干扰,所以图乙实验效果更好。
(2)将卡片旋转一定角度(如图丙所示),此时两侧的拉力不在同一直线上,松手后,发现卡片旋转,说明此时卡片受力不平衡,最终恢复原状,此时两侧的拉力在同一直线上,这说明相互平衡的两个力必须作用同一直线上。
(3)将卡片往下拉过一定距离,两侧的拉力方向没有相反,没有控制变量,所以不能用于验证上述(2)结论。
(4)用剪刀将卡片从中间剪开,发现小卡片不能保持平衡,说明剪开前两侧的拉力都作用在小卡片上,即平衡力作用在同一物体上。
3. 静止 大小相等 同一直线 是 摩擦力 B
【详解】(1)[1]图甲的探究实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是物体处于静止状态,此时物体处于平衡状态,受力平衡。
(2)[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,小车两边受到的力的大小不相等,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须大小相等才能平衡。
(3)[3]把小车转过一个角度,此时小车两边受到的两个力不在同一直线上,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在同一直线才能平衡。
(4)[4][5]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,静止为平衡状态,此时小车受到的是平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到摩擦力的影响,摩擦力方向与较小的拉力的方向相同。
(5)[6]乙装置中用卡片进行探究,卡片可以从中间剪开成两个相同的物体,便于探究不在同一物体上的两个力能否平衡,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(1)三
(2)相等
(3) 同一直线上 同一
(4)能
【详解】(1)图甲中,木块所受的左右两个拉力大小不等,仍能处于平衡状态,此时木块所受的左边的拉力小于右边的拉力,相对桌面有向右移动的趋势,受到一个向左的静摩擦的作用,所以木块受到三个力而处于平衡。
(2)图乙中,左右两侧悬挂钩码质量相等时,木块受到的两个拉力大小相等,处于静止,改变一端钩码的质量,则两个拉力大小不变,木块无法保持静止,说明木块所受的两个拉力大小须相等,所以二力平衡时,两个力的大小相等。
(3)[1]将小卡片转过一个角度,两个拉力作用不在同一直线上,小卡片转动,等在同一直线上时恢复到静止状态,说明二力平衡时,两个力必须作用在同一直线上。
[2]小卡片受到两个拉力作用,处于静止,剪开后,两个拉力作用在不同的物体上,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)两个力大小相等方向相反,作用在同一直线和同一物体上,此时二力平衡,轻质卡片能继续处于静止状态。
5. 光滑 相等 相反 会 同一直线 同一物体 摩擦力
【详解】(1)[1]把小车放在较光滑的水平桌面上,小车受到的摩擦力越小,对得出实验结论更有利。
(2)[2][3]向左右两边加钩码,当钩码质量质量相等时,此时小车受到的两个拉力大小相等,方向相反。
(3)[4][5]保持两边钩码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车两边受到的拉力作用不在同一直线上,小车会转动,说明二力平衡时两个力的作用线应在同一直线上。
(4)[6]为了使两个力不在同一个物体上,可以用剪刀将硬纸片剪开,使两力作用在两个相同的硬纸片上,发现分开后的硬纸板向相反方向运动,说明二力平衡时,两个力应作用在同一物体上。
(5)[7]在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,木块在桌面上受摩擦力作用,而小华的实验中卡片在空中,不受摩擦力的影响,可以减小摩擦力对实验结果的影响。
6.(1)大
(2) 会 同一直线上
(3) 1 水平向右
【详解】(1)为了减小摩擦对实验的影响,钩码应尽量选质量较大的,这样摩擦力的大小相对拉力的大小可以忽略不计。
(2)[1][2]两个托盘里的钩码质量相等,把小车扭转一个角度后释放,两个拉力不在同一直线上,观察到小车的运动状态改变,还会转回来,不能保持平衡,说明相互平衡的两个力作用在同一直线上。
(3)[1][2]当左边和右边托盘里钩码的质量分别为200g=0.2kg和300g=0.3kg,则右侧拉力较大,不计摩擦力,此时小车受到的合力方向为水平向右,大小为
7.(1) 摩擦力 乙
(2)在同一直线上
(3)轻
(4)作用在同一物体上
【详解】(1)[1]把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,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,所以木块受到桌面向左的摩擦力,木块才会保持静止状态。
[2]甲图中是木块,而乙图中是小车,小车与桌面之间是滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦力小于其它摩擦力,从而减小了对实验结果的影响。因此采用方案乙效果更好。
(2)将小车转动一个角度,两个力没有作用在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力须在同一直线上,所以实验中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作用在同一直线上。
(3)用丙方案实验时,选择比较轻的卡片C,目的是减小卡片重力对实验的影响。
(4)用丙方案实验时,当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,由于二力没有作用在同一物体上,卡片不能保持平衡,说明二力平衡的另外一个条件是两个力必须作用在同一物体上。
8. D = 两片卡片分别往左右方向移动 丙
【详解】(1)[1]小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响,木块和桌面之间存在摩擦力,实验要受到摩擦力影响,故选D。
(2)[2]由二力平衡条件可知,当卡片静止时,右边和左边的拉力大小相同,可知左右两边的物体的重力相等,由可知m1=m2。
(3)[3]用剪刀将卡片剪开,此时拉力F1、F2将分别作用在两个物体上,会观察到两片卡片分别往左右方向移动。
(4)[4]图丙中两个力作用在同一直线上,图丁中两个力没有作用在同一直线上,当F1等于F2时,图丙中的小卡片能处在平衡状态。
9.(1)木块受到桌面的摩擦力
(2)相等
(3)同一直线上
【详解】(1)图甲中往一侧托盘放入一个砝码时,木块静止不动,原因是木块受到桌面的摩擦力。木块与桌面间存在摩擦,当一侧托盘加砝码产生拉力时,摩擦力与拉力平衡,使木块保持静止。
(2)当往右侧托盘也放入一个与左盘相同的砝码后,小卡片能保持静止,此时左右两盘各有一个相同的砝码,此时小卡片两端受到的拉力相同,这说明二力平衡时,两个力大小相等。
(3)把图乙中的小卡片转动后松手,小卡片受到的两个力不在同一直线上,小卡片转动并恢复到原状,说明图丙中的小卡片处于非平衡状态,故两个力必须作用在同一条直线上才能平衡。
10. 相等 不能 见解析 将纸片从中间剪成两半
【详解】(1)[1]由图可知,两边所挂钩码质量相同,所以两边钩码对卡片的拉力相等。
(2)[2][3]当小卡片平衡时,将小卡片转过一个角度,松手后发现小卡片会转动,不能平衡,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。
(3)[4]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可将卡片从中间剪开,使两个力作用在两个物体上。
11.(1) 相反 钩码个数
(2) 不能 不在同一直线上
(3) 不能 同一
(4)减小了摩擦力对实验结果的影响
【详解】(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂上钩码,两侧钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个方向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,所以通过调整钩码个数可改变拉力的大小。
(2)[1][2]小卡片转过一个角度,小卡片两侧的拉力不在一条直线上,卡片就不能平衡,会发生转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)[1][2]为了探究“两个力是否只有作用在同一物体上才能使物体保持平衡”,即需要有两个物体,故小华在上面步骤的基础上,用剪刀将纸片从中间剪开,这样纸片成了两个物体,将不能保持静止,说明∶只有当两个力作用在同一物体上,才能使物体保持平衡。
(4)在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响;而小华的实验中,纸片被悬挂在空中,减小了摩擦力对实验结果的影响, 所以小华的实验优于小明的实验。
12.(1) 反 数量
(2) 卡片自身重力较大(或卡片太重) ③
(3) 不能 两个力是否必须作用在同一物体上才能平衡
(4)D
【详解】(1)[1]小卡片两端通过滑轮连接钩码,由于滑轮改变了力的方向,两边钩码的重力通过细线对卡片施加拉力,方向是相反的。
[2]拉力大小由钩码的重力决定,而重力与钩码的数量(或质量)成正比。因此通过调整钩码的数量可以改变拉力大小。
(2)[1]当卡片静止时拉线不在同一直线上,是因为小卡片卡片自身重力较大(或卡片太重),重力会使卡片有向下的趋势,从而导致拉线不在同一直线上。
[2]为了探究“不在同一直线上的两个力是否平衡”,应该让两个力不在同一直线上,观察是否还能平衡。因此下一步操作是,将卡片扭转一定角度后释放,看是否能平衡。
(3)[1][2]原来卡片是整体,两个拉力作用在同一物体上,平衡。剪断后,变成两个独立的小卡片,每个只受一个拉力,不再是一个物体上的两个力。因此,每个部分都会向一侧运动,不能保持平衡。此步骤是为了探究:两个力必须作用在同一个物体上,才能平衡。
(4)为了使实验效果明显,我们要减小摩擦力的影响,因为摩擦力会干扰二力平衡的判断。所以桌面应尽量光滑,以减小摩擦,同时小车的质量越大,惯性越大,越不容易因微小扰动而运动;但质量大会增加重力,增大摩擦力(虽然滚动摩擦小),总的来说质量较小的小车更容易显示平衡状态的变化,因为轻微的不平衡就会导致它运动;综上应该尽量使水平桌面更光滑,以及小车质量较小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 减小摩擦力对本实验的影响 钩码个数 静止 不能 旋转 不在同一直线上 见解析
【详解】(1)[1]小车在光滑的水平桌面上受到的摩擦力小,摩擦力对实验的影响小,故实验桌面越光滑,可以减小摩擦力对本实验的影响。
(2)[2][3]实验中在线的两端挂上钩码,钩码通过细绳对小车有拉力的作用,通过调整钩码的个数来改变拉力的大小,观察小车处于静止状态,表明小车处于平衡状态。
(3)[4][5][6]用手将小车扭转一个角度时,两个力不在同一直线上,松手后,小车不能保持平衡,小车会发生旋转;设计这一步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响。
(4)[7]探究一个力能够平衡,只需要保证一边有力即可,即可以去掉一边的钩码或者剪断一边连接钩码的线。
14.(1) 摩擦 等于 丙
(2) 不能 同一直线上
(3)轻
(4)同一物体上
【详解】(1)[1][2]当两边砝码质量相等时,拉力相等,摩擦力为0;当右盘砝码质量更大时,理论上木块应向右运动,但没动,说明木块受到桌面的摩擦力平衡了多出的拉力,所以水平方向上受到的合力仍为0。
[3]甲方案中木块与桌面的摩擦力较大,易掩盖拉力差异;乙方案中小车通过轮子减少摩擦,更易反映拉力不平衡时的运动状态;丙方案中使用轻质卡片并悬空,消除物体与桌面之间的摩擦,可直接解决“静止却拉力不等”的矛盾。故选填丙。
(2)[1][2]扭转后,两个力不在同一直线,小车会转动,不能保持平衡。说明二力平衡时必须作用在同一直线上。
(3)用卡片是为了消除摩擦,并且要避免卡片太重导致重力影响实验效果。实验中重力方向与拉力垂直,若卡片较重,下垂可能影响二力作用在同一直线上,所以选轻的卡片。
(4)当图丙中的卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,这时两个力分别作用在两张卡片上,会观察到两张卡片向相反的方向运动而不能平衡。这说明二力平衡时,两个力必须作用在同一物体上。
15.(1) 相等 相反
(2)摩擦力
(3)小
(4)同一直线
(5)同一物体
(6)能
【详解】(1)左右钩码质量相等,对木块的拉力大小相等,木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小相等,方向相反。
(2)两侧拉力不等时木块仍静止,是因为木块相对于桌面有运动趋势,木块和桌面之间会产生静摩擦力,摩擦力抵消了拉力差,使木块保持静止。
(3)选用质量小的卡片,可以忽略卡片自身重力对实验的影响,减小实验误差。
(4)将小卡片转动一个角度后,两个拉力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(5)剪开卡片后,两个力分别作用在两个物体上,卡片不能保持静止,说明二力平衡时,两个力必须作用在同一物体上。
(6)即使滑轮高度不同,只要调整后两个力仍可以满足“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,依然可以完成探究,因此能探究二力平衡的条件。
答案第1页,共2页
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