期末复习实验之探究二力平衡的条件专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-07-04
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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 | 825 KB |
| 发布时间 | 2026-07-04 |
| 更新时间 | 2026-07-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58647760.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15道阶梯式实验题构建“装置改进-条件验证-误差分析”的完整探究体系,渗透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|
|----|-----------|----------|----------|
|二力平衡条件探究|15题(含木块/小车/小卡片装置)|实验操作分析、现象解释、结论推导|从基础装置(木块)到改进装置(小卡片,减小摩擦),逐一验证“大小相等、方向相反、同一直线、同一物体”四条件,形成“提出问题-设计实验-分析论证”的探究链条|
内容正文:
期末物理复习实验之探究二力平衡的条件专项练习
1.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;
2.如甲图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
(1)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较______(选填“大”或“小”)的砝码进行实验;
(2)[实验结论]左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止,接下来进行如下操作:
①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______;
②用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,在托盘中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______;
③把小车放在水平桌面上,保持左右两托盘中砝码质量相等,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______。
补充设问
[装置改进]
(3)为进一步探究二力平衡的条件,用如图乙所示装置进行实验,剪断小纸片,并观察随后发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力必须作用在______(选填“同一”或“不同”)物体上。
3.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。
4.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示。
(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,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,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是_____;
(2)现保持与的大小相等,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,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是_____;
(3)在探究同一问题时,小红用小卡片设计了如图乙所示的实验装置,在图乙的基础上继续实验,为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡时,小明的操作应该是_____并观察卡片能否静止。
(4)利用如图丙所示的装置,_____(填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件;
5.在“探究二力平衡的条件”活动中,小明、小红选择器材后,设计组装的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)当物体处于静止状态或______状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)从实验效果的角度分析,你认为______(选填“小明”或“小红”)选择的实验器材更加合理,理由是:可以减小______对实验带来的影响。
(3)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。
(4)实验乙中保持与相等,将小车在水平桌面上扭转一个角度后再释放,发现小车不能处于静止状态,设计此实验步骤是为了证明相互平衡的两个力必须作用在______。
6.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”)。
7.实验小组要探究二力平衡的条件。实验中每个钩码重力相同,阻力忽略不计。
(1)如图甲所示,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度松手后,观察到小车将会转动,此现象说明二力平衡时两个力必须___________。
(2)如图乙所示,当左右两端同时取下一个钩码时,此时F3等于F4,小车仍静止;当右端再挂上一个钩码时,如图丙所示,小车将做变速运动,此时F5___________F6(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)对比甲、乙、丙三次实验可得:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、___________、___________,这两个力就彼此平衡。
8.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
9.为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)肖明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力______(选填“相等”或“不相等”),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)李亮对肖明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。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______(选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究______;
(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硬纸片代替小车,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______;②______;
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片______(选填“能”或“不能”)平衡。
10.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示,实验中砝码的质量相同。
(1)实验中是通过_____________来改变木块受到的拉力大小的;
(2)实验时,向左盘和右盘同时放入__________(选填“等重”或“不等重”) 的砝码,这时木块保持静止; 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,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是____________;
(3)现保持F1与F2的大小相等,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,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是_______;
(4)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验,同学们认为小红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
(5)小红在图乙的装置上用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开,可以探究相互平衡的两个力需要满足的条件是_________________________;
(6)如图甲,在木块的左右两边挂上相同的砝码,木块静止时,小木块受到________对平衡力作用;
(7)利用如图丙所示的装置,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。
11.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。
12.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
13.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小明同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小______,方向______。细心的小明在实验时发现,若如图乙左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,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______,这时木块在水平方向受到的力______(选填“平衡”或“不平衡”),你判断的依据:______。
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图丙所示实验装置,小丽同学设计了如图丁所示实验装置,你认为______(“丙”或“丁”)装置更好,原因是______。
(3)如图丁所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,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。
(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”,如果利用如图丁所示装置进行实验,下一步的操作是______。
14.小强和小红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钩码时,木块A处于静止状态,若再往右盘中增加一个钩码后,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,小红用硬纸板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,主要是为了___________;
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)小红将系于小卡片(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相反,并通过调整___________来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小红将小卡片扭转过一个角度,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___________。
15.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?______。
试卷第1页,共3页
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《期末物理复习实验之探究二力平衡的条件专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(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。
2.(1)大
(2) 相等 方向相反 扭转回来 同一直线
(3)同一
【详解】(1)砝码质量越大,对小车的拉力就越大,则摩擦力对实验的影响就会越小。
(2)[1]左右两盘放质量相等的砝码,两边的拉力相等,小车保持静止,往左盘中再添加一个砝码,小车左右两边的拉力不相等,小车将运动,则可以说明彼此平衡的两个力大小相等。
[2]把两个托盘放在小车的同一侧,然后往托盘中放入质量相等的砝码,此时两个力的方向相同,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力方向相反。
[3][4]保持左右两托盘中砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度,此时两个力不在同一直线,放手后会观察到小车扭转回来,这说明相互平衡的两个力要作用在同一直线。
(3)剪断小纸片,左右两端的拉力不在同一物体上,会观察到小纸片往两边运动,说明不在同一物体上的两个力不能保持平衡,即二力平衡的又一个条件是两个力必须作用在同一物体上。
3.(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。
4.(1)木块与桌面间存在摩擦力
(2)两个力必须在同一直线上
(3)把小卡片剪成两半
(4)能
【详解】(1)因木块与桌面间存在摩擦力,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是:木块与桌面间存在摩擦力。
(2)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,说明一对平衡力需在同一直线上,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是:二力平衡时的两个力必须在同一直线上。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以把小卡片剪成两半,使两个力分别作用在两个物体上,然后观察卡片能否静止。
(4)从图中可知,虽然卡片两端的滑轮不在同一高度,但只要两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,卡片仍然会处于平衡状态,所以能探究二力平衡的条件。
5.(1)匀速直线运动
(2) 小红 摩擦力
(3)砝码个数
(4)同一条直线上
【详解】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,当物体处于平衡状态时,受力是平衡的。
(2)[1][2]甲图中的是木块,它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦,而乙图中的是小车,它与桌面之间是滚动摩擦,其摩擦力较小可以忽略,因此选小车代替木块的好处是可以减小摩擦力对实验的影响,所以小红选择实验器材更合理。
(3)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所放砝码的重力,可以通过调整砝码的个数(质量)来改变F1和F2的大小。
(4)保持F1和F2相等,用手将小车扭转一个角度,两个力不在同一条直线上,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了证明探究二力平衡时,两个力必须满足的条件是作用在同一条直线上。
6. 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。
7.(1)在同一直线上
(2)小于
(3) 方向相反 在同一直线上
【详解】(1)由图甲知,小车静止,则小车处于平衡状态,此时F1、F2的方向相反,大小相等;由题意知,将小车扭转一定角度,此时两个力的方向不在一条直线上,松手后小车会发生转动,恢复回原来的状态,此现象说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
(2)由图乙知,左边挂1个钩码,右边挂1个钩码,此时F3、F4的方向相反,大小相等,小车仍静止,处于平衡状态;由图丙知,只在右侧再挂上一个钩码时,由于左边挂1个钩码,右边挂2个钩码,故此时F5小于F6,则小车受到非平衡力的作用,小车做变速运动。
(3)[1][2]由甲、乙、丙可知,通过比较三次实验可得出结论:两个力作用在同物体上,当两个力大小相等,方向相反,且在同一直线上,则这两个力彼此平衡。
8.(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。
9.(1) 相等 桌面与木块之间有摩擦力
(2) 运动 不在同一直线上的两个力是否平衡
(3) 可忽略硬纸片重力对实验的影响 可以减小摩擦力对实验的影响
(4)能
【详解】(1)[1]由于左盘和右盘中砝码的质量相等,砝码的重力相等,故木块两边所受的拉力相等。
[2]肖明再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(运动),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][2]由于硬纸片的质量很小,重力远小于硬纸片受到的拉力,所以选用轻质硬纸片目的是忽略硬纸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,可以减小摩擦力对实验的影响。
(4)如图乙所示,硬纸片在同一方向上满足二力平衡条件,大小相等、方向相反、作用同一直线、同一物体上,所以硬纸片能平衡。
10.(1)改变钩码的数量
(2) 等重 见解析
(3)平衡的两个力一定在同一直线上
(4)D
(5)见解析
(6)两
(7)能
【详解】(1)木块受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂砝码的重力,可以通过调整砝码的质量来改变F1和F2的大小。
(2)[1][2]实验时在两端的小盘里加砝码,当两边小盘中的砝码质量相同时,木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小相等;实验时发现当两边所挂砝码不相等时,木块也能平衡,可能木块与桌面之间存在较大的摩擦力。
(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)小红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,所以还是小红的实验方案好,故选D。
(5)用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开,使这两个力不再共物,物体就不能静止,各自向相反的方向运动,可以探究相互平衡的两个力是作用在同一物体上。
(6)如图甲,在木块的左右两边挂上相同的砝码,木块静止时,木块水平方向受到两个拉力是一对平衡力,竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力,小木块受到两对平衡力作用。
(7)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。
11. 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。
12. 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。
13. 相等 相反 木块与桌面间存在摩擦力 平衡 木块仍然保持静止状态 丁 可以避免摩擦力对实验的影响 同一直线上 把卡片从中间剪开,观察两卡片的运动情况
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,小明同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,木块处于平衡状态,水平方向上分别受到左端和右端绳子对它的拉力,两个力是一对平衡力,相互平衡的两个力大小相等,方向相反。
[3]若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码即木块两端拉力大小不相等时,木块仍然保持静止状态,这是由于木块和桌面之间存在摩擦力对实验产生了影响。
[4][5]当物体静止时处于平衡状态受到平衡力的作用,这时木块在水平方向受到的力平衡,依据:木块仍然保持静止状态。
(2)[6][7]乙中桌面还是会对小车产生摩擦力,而丙中卡片在水平方向上只受到细线的拉力,没有受到其他的力。故丙装置更科学一些。原因是:可以避免摩擦力对实验的影响。
(3)[8]当将卡片转动一个角度后,细线对卡片的拉力不在同一直线上,此时卡片不能保持静止状态,说明两个相互平衡的力必须作用在一条直线上。
(4)[9]要验证只有作用在一个物体上的两个力才能平衡,根据实验原理,应该将这两个力分别作用在两个物体上,看这两个物体是继续处于平衡状态,故应该把卡片从中间剪开,观察两卡片的运动情况。
14.(1)A
(2)钩码数量
(3)同一条直线上
【详解】(1)在探究二力平衡条件的实验中,木块 A 与桌面间存在摩擦力,会对实验结果产生影响。小车 B 是用滚动代替滑动,硬纸板 C 是通过悬挂的方式,都能减少摩擦力对实验结果的影响。
故选 A。
(2)拉力的大小等于钩码的重力,钩码的个数越多,拉力就越大,所以要想改变拉力的大小,需要调整钩码的个数。
(3)当小卡片平衡时,将小卡片扭转过一个角度,此时两个拉力不在同一条直线上,松手后小卡片不能平衡。此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要在同一条直线上。
15.(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。
答案第1页,共2页
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