期末实验专题复习：探究二力平衡的条件 2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024）

**基本信息** 围绕“探究二力平衡条件”的实验专项，通过13道题系统覆盖实验设计、条件验证及误差分析，突出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| |----|-----------|----------|----------| |基础实验装置|3题|实验器材选择（光滑桌面/小车/硬纸片）|从减少摩擦干扰切入，建立实验模型| |条件验证|6题|操作填空（扭转角度/剪断卡片）|通过控制变量法验证“等大、反向、共线、同体”四条件| |方案改进|4题|装置比较（木块vs小车/卡片）|分析摩擦力、重力对实验的影响，培养质疑创新能力|

期末实验专题复习：探究二力平衡的条件 1．某实验小组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__________（光滑/粗糙）的实验桌面； (2)如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小________，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后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在____________； (4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上，用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，要对硬纸片进行的操作是__________。 2．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”）。 3．在探究“二力平衡的条件”的实验中： (1)实验装置如图所示，使用小车而不用木块是因为_________。实验改进后选择轻质小卡片的目的是可以_________（填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力； (2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：_________（填“剪开”、“下拉”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。 4．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甲、乙所示，______组同学选择的器材更加合理，其原因是：______。 (2)保持与相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足______的条件。 (3)丙组同学设计组装的实验装置如图丁所示，这一步骤的目的是探究________。 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．在“探究二力平衡条件”的实验中，学习小组设计了如图所示的实验方案。 (1)本次实验选用表面较___________（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面进行实验效果更好； (2)本次实验的原理：当物体处于静止状态或___________状态时，它受到的力是相互平衡的； (3)实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘中的砝码质量相等时，小车静止，说明两个力平衡时应满足___________（选填“>”“＜”或“=”）； (4)把小车扭转一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到原先的静止状态，说明两个力必须作用在___________才能平衡； (5)小组同学用小卡片替换小车，用剪刀将小卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，说明两个力必须作用在___________才能平衡； (6)小组同学还将图中的小车换成正确调零的弹簧测力计，左右两盘各放入重为5N的砝码，稳定时弹簧测力计的示数为___________N。 7．如图所示的是小阳探究二力平衡条件的实验装置。 （1）实验中他是通过观察小车是否处于________状态来判断它受到的两个力是否平衡； （2）为了研究物体处于平衡状态时，作用在物体上的两个力的大小满足什么关系，小阳保持、的方向相反且在同一直线上，不断改变两个托盘中放入砝码的质量，从而改变、的大小，他所记录的实验数据如下表所示。 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 分析以上实验数据可知：两个力、的大小满足________关系时，物体处于平衡状态。 8．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。 9．在“探究二力平衡条件”的实验中： (1)如图甲所示，小闽同学将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮（不计小卡片自重），使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调节__________来改变力的大小； (2)当小卡片平衡时，小闽将卡片旋转一个角度，松手后小卡片不能保持平衡，说明相互平衡的两个力必须作用在___________________； (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，小闽下一步的操作是____________________________； (4)利用图乙装置___（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 10．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 11．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 12．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，摩擦力忽略不计。    （1）如图甲所示，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时、的大小相等；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，此时等于，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__________。 （3）对比甲、乙、丙三次实验可得：当作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、______________，两个力就彼此平衡。 13．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___________。 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)光滑 (2) 相等 相反 (3)同一直线 (4)用剪刀将纸片剪开 【详解】（1）为了减小摩擦力对实验造成的影响，实验时应选择光滑的桌面。 （2）[1][2]两侧的钩码数量相同，所以钩码产生的拉力相等，即此时F1、F2的大小相等，F1水平向左，F2水平向右，所以方向相反。 （3）将小车在水平桌面上扭转一个角度后，两侧的拉力不在同一直线上，观察车的运动状态，可探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上，若小车不能静止，说明二力平衡时两个力作用在同一直线上。 （4）用剪刀将纸片剪开，若两侧的钩码不再保持静止，说明二力平衡时两个力作用在同一个物体上。 2． 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。 3．(1) 见解析 不考虑 (2)旋转 【详解】（1）[1]相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多，因此实验时使用小车而不用木块是为了减小摩擦对实验的影响。 [2]轻质小卡片的重力很小，是为了不考虑小卡片的重力。 （2）若要探究平衡力是否在同一直线上，应使拉力相等、方向相反、且不在一条直线上，所以首先让卡片旋转一定的角度，使两个力不在一条直线上，松手后观察小卡片是否平衡。 4．(1) 乙 减少摩擦力对实验的影响 (2)两个力作用在同一条直线上 (3)是否只有作用在同一物体上的两个力才能平衡（意思相近也可） 【详解】（1）[1][2]乙组同学选择的器材更加合理，因为甲图中的是木块，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，其摩擦力更小，实验更准确些。 （2）保持与相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，即此时两个力不在同一直线上，所以松手后，小车将转动，故二力平衡时，二力只有在同一条直线上时才会平衡。 （3）丙组同学设计组装的实验装置如图3所示，两个小车左右两边的拉力大小相等，将两个小车用细线连接，当剪断两小车之间的细线，观察两个小车的运动情况可以判断二力平衡时，是否只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。 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．(1)光滑 (2)匀速直线运动 (3)= (4)同一条直线上 (5)同一个物体上 (6)5 【详解】（1）本次实验选用表面较光滑的水平桌面进行实验效果更好。水平桌面越光滑，小车受到的摩擦力越小，摩擦力对实验的影响越小，则实验效果越好。 （2）物体不受力或受到平衡力时，能保持静止或匀速直线运动状态。所以当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的。 （3）小车左右两侧受到的拉力等于砝码的重力，当两盘中的砝码质量相等时，小车静止，说明这两个力必须满足大小相等，才能相互平衡，即F1=F2。 （4）将小车转过一个角度时，小车在水平方向上所受的两个力不是作用在一条直线上，不能处于静止状态，而小车恢复原状后，水平方向上的两个力作用在同一直线上，则又可处于静止状态，这说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。 （5）将小卡片剪开后，大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力分别作用在不同的物体上，则两个物体都会运动，所以说明这样的两个力必须作用在同一物体上，才能平衡。 （6）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为5N的砝码，即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力，所以弹簧测力计的示数为5N。 7． 静止 相等 【详解】（1）[1]静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用，因此实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡。 （2）[2]通过记录的实验数据，我们可以发现：当F1和F2的大小相等时，小车都保持静止状态，即处于平衡状态。因此，我们可以得出结论：两个力F1、F2的大小满足相等关系时，物体处于平衡状态。 8．(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。 9．(1)钩码的数量 (2)同一直线上 (3)将小卡片剪成两半，观察小卡片的运动状态 (4)能 【详解】（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，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，即通过调整钩码数量可改变拉力的大小。 （2）当小卡片平衡时，小闽应将小卡片旋转一个角度，此时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，相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。 （3）要探究相互平衡的两个力必须作用在同一物体上，只要将小卡片一分为二，使这两个力不在同一物体上即可。具体做法可以用剪刀将小卡片剪开，观察小卡片的运动状态。 （4）图乙中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，仍能完成实验。 10． 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。 11．(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。 12． 在同一直线上 小于 方向相反、在同一直线上 【详解】（1）[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）[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）[3]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。 13．(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。 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 $