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

**基本信息** 聚焦二力平衡条件实验探究，通过多装置（小车/卡片/木块）、多维度（大小/方向/作用线/作用物体）设计，系统培养科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础条件验证|1-5题|实验操作+现象分析+结论补全|从等大反向到同线同物，构建二力平衡四条件逻辑链| |实验改进探究|6-15题|装置对比+误差分析+方案优化|通过减小摩擦、忽略重力，深化科学探究的严谨性|

期末复习实验之探究二力平衡的条件专项练习 1．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。 2．用如图装置探究二力平衡的条件。 (1)当左右两边砝码一样时，物体静止不动。若往右边多加了一个砝码，小车还是不动，此时小车处于______（“平衡”或“非平衡状态”）状态； (2)选用小车而不用木块的原因是为了减少______对实验结果的影响； (3)把小车水平扭转一个角度是为了探究______； (4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡，我们把小车换成纸片，然后我们怎么做______。 3．小明用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”。 (1)如图甲所示，左边用细线挂一个钩码，右边用细线挂两个钩码时，木块仍然保持静止，这时木块在水平方向受到的力_________（选填“平衡”或“不平衡”）； (2)小明重新设计了如图乙所示的改进装置，目的是减小_________对实验的影响，小车所受拉力的施力物体是_________（选填“细线”或“钩码”）； (3)实验时，将小车扭转一个角度，松手瞬间小车_________转动（选填“会”或“不会”），说明相互平衡的两个力作用在__________________； (4)继续对这一问题进行探究：如图丙所示，将系于轻质卡片两端的细线分别跨过高度不同的定滑轮，细线两端分别挂上钩码，该装置_________（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； (5)在图丙中，将卡片从中间剪开，发现分开后的小卡片向相反方向运动，说明相互平衡的两个力要作用在_________。 4．如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)实验中的研究对象是______ （选填“卡片”或“钩码”），通过调整______来改变拉力的大小； (2)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片______ （选填“能 ”或“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，在图甲所示情况下，小华下一步操作是____________； (4)小红设计了图乙所示的装置来进行实验，同学们认为小华的实验装置优于小红，小红设计的装置，最主要的缺点是 ________； (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 _____（选填“能”或“不能”）完成实验探究。 5．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。 6．为探究二力平衡的条件，同学们进行了如下实验： (1)小明向图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)小明此时继续探究，两盘内放有质量不等的砝码，当在左盘中放250g的砝码，木块可以向左做匀速直线运动；当把左盘中的砝码减少150g后，木块可以向右做匀速直线运动（滑轮的摩擦不计），这时木块在水平方向受到的力_________（选填“平衡”或“不平衡”）。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是_________N； (3)小刚对小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_________； (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。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开，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。 7．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 8．小明用如图甲、乙、丙、丁所示的装置来完成探究“二力平衡的条件”的实验。 (1)为了减小实验误差，小明设计并选用乙而不用甲做实验，这样做的目的是减小____________对实验的影响； (2)在探究“二力的大小”对“二力平衡的条件”的影响时，小明没有用弹簧测力计测量物体在水平方向所受力的大小，而是通过用 ________________________来比较水平方向所受二力大小的； (3)在探究“二力是否在同一直线上”对“二力平衡的条件”的影响时，小明将乙图中的小车扭转一个角度后松手，小车不再平衡，从而得出：只有作用在_______________ 选填“同一直线”或“不同直线”）上的两个力，才能够平衡； (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，小明将丁图中的卡片剪成两半，此时卡片______（选填“能”或“不能”）平衡，从而得出结论_____________________________； (5)小明在丙图实验完成后，接下来应该进行的操作是将一端的钩码取下，挂在另一端钩码的下方，此时小车不会静止，由此得出二力平衡必须满足__________________这一条件。 (6)丁实验相比与丙实验的优点是_________________ 。 9．在探究“二力平衡条件”时，设计了如图甲所示的实验装置，将木块两侧各系一根细线，把细线的另一端穿过两个晾衣架，分别绑上两个完全相同的矿泉水瓶。 (1)小亮发现如图甲所示的装置不合理，于是把木块换成轻质卡片进行实验，如图乙所示，其主要目的是为了减小___________（选填“重力”或“摩擦力”）对实验的影响； (2)如图乙所示的实验装置，可通过增减矿泉水瓶中水的质量来改变拉力的大小，来探究实验中二力平衡时的拉力关系，当两瓶中水量相同时，卡片处于静止状态，可总结出二力平衡的条件是两个力大小___________； (3)如图丙所示，若将卡片旋转一定角度，松手后，发现卡片___________（选填“保持静止”或“恢复原位”），说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。 10．某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均相等。 (1)如图甲所示装置实验，小明在实验时发现，在左边挂一个钩码，右边挂一个钩码时，木块保持静止状态。继续在右边再挂一个钩码，木块状态没改变，这是木块受到的力________（选填“是”或“不是”）平衡力。 (2)实验小组决定改进实验设计，小明同学设计了如图乙所示实验装置，这个装置相比甲图实验装置的优点是 。 A．方便控制拉力在同一条直线上 B．减小了摩擦力对实验的影响 (3)经过讨论，又设计出了如图丙所示装置，要求卡片________（选填“硬度要大”或“质量要小”）。在图丙装置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”，如果利用如图丙所示装置进行实验，下一步的操作是________（选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”）。 11．在“探究二力平衡的条件”的实验中，小海同学采用如图甲所示实验装置进行实验。 【进行实验与分析论证】 (1)桌面两端的定滑轮的作用是______； (2)实验中，通过调整左右两个托盘中砝码的个数来改变力和的大小（每个砝码质量相同）。小海发现当左盘和右盘加入的砝码数相同时，小车处于静止状态，说明一对平衡力必须满足大小______、方向______的条件； (3)保持和大小相等，将小车扭转一个角度，松手后观察小车的情况，这样做是为了探究作用在同一个物体上但不在______上的两个力是否可以平衡； 【评估与拓展】 (4)小明同学设计了如图乙所示的实验方案。比较图甲和图乙两种方案，______（选填“甲”或“乙”）方案更合理。原因是该方案较好地减小了______对实验的影响； (5)小海将图甲中的小车换成弹簧测力计，左右两托盘各放入重3N的砝码（弹簧测力计和托盘重力不计），则弹簧测力计的示数为______N。 12．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。 13．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。 14．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。 15．小明利用图甲装置探究二力平衡的条件： (1)图甲的探究装置中研究对象是______，小明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，由此说明二力平衡条件必须满足______。 (2)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，产生这一现象的原因可能是小车受到______的影响。 (3)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择轻小卡片的目的是减小______对实验的影响；为尽量减少以上影响，小敏选质量为10g的卡片作为研究对象，如图乙。在线的两端分别挂上等质量的重物，对轻小卡片施加两个拉力。在探究本实验过程中所挂重物质量最合适的是______（填“5g”、“10g”、“200g”或“任意质量均可”）。 (4)为了探究两力是否必须作用在同一条直线上。在小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，使与卡片相连的两条线的方向平行，松手后小卡片______（选填“能”或“不能”）保持静止； (5)利用如图丙所示的装置，______（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 《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》参考答案 1． 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。 2．(1)平衡 (2)摩擦力 (3)不在同一直线上两个力是否能平衡 (4)用剪刀把小卡片从中间剪开 【详解】（1）如图，桌子两侧为定滑轮，小车受到的拉力等于盘中砝码的重力，若往右边多加了一个砝码，右边砝码重力较大，所以F1＜F2；小车还是不动，即处于静止状态，所以此时小车处于平衡状态，这是由于小车受到摩擦力作用的缘故。 （2）在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多，选用小车而不用木块的原因是为了减少摩擦力对实验结果的影响。 （3）把小车水平扭转一个角度后，小车两端受到的拉力不在同一直线上，是为了探究不在同一直线上两个力是否能平衡。 （4）为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡，则应使两边的拉力作用在不同物体上，我们把小车换成纸片，然后我们应该用剪刀把小卡片从中间剪开，让小卡片一分为二，使两边的拉力分别作用在两个小卡片上。所以做法为：用剪刀把小卡片从中间剪开。 3．(1)平衡 (2) 摩擦力 细线 (3) 会 同一直线上 (4)能 (5)同一物体上 【详解】（1）当左侧挂1个钩码，右侧挂2个钩码时，木块保持静止状态，此时木块在水平方向实际受到三个力的作用：向右的拉力（2个钩码产生）、向左的拉力（1个钩码产生）以及向左的静摩擦力。这三个力的合力为零，使木块保持静止，是平衡状态，所以这时木块在水平方向受到的力平衡。 （2）[1]改进后的装置用滚动的小车代替滑动的木块，可以显著减小接触面间的摩擦力。实验中摩擦力越小，对拉力平衡的影响就越小，实验结果就越准确。 [2]小车受到的拉力是通过细线传递的。虽然力的大小由钩码重力决定，但直接对小车施力的是细线，因此拉力的施力物体是细线。钩码通过细线间接对小车施加拉力。 （3）[1][2]将小车扭转一个角度后松手，由于此时两个拉力不在同一直线上，会旋转，所以小车会发生转动，直到两个拉力重新作用在同一直线上才会停止。这个现象直观地证明了二力平衡的另一个重要条件：相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上。如果两个力不在同一直线上，即使大小相等、方向相反，物体也会发生转动。 （4）虽然两个定滑轮高度不同，导致两根细线不在同一水平面上，但这并不影响实验探究。因为高度差不会改变拉力的大小（仍等于钩码重力）；高度差不会改变拉力的方向（仍沿细线方向）；仍然可以验证二力平衡的各个条件。因此该装置完全能够用于探究二力平衡的条件。 （5）将卡片从中间剪开后，原来作用在同一物体上的平衡力现在分别作用在两个物体上。这时观察到两个小卡片立即向相反方向运动，这个现象有力地证明了二力平衡的最后一个条件：相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。如果作用在不同物体上，即使满足其他条件，也不能保持平衡。 4．(1) 卡片 钩码数量 (2) 不能 同一直线上 (3)将卡片剪开 (4)阻力对实验的影响较大 (5)能 【详解】（1）[1]研究对象是卡片，探究二力平衡条件的实验中是通过改变实验条件观察卡片在力的作用下能否保持平衡状态。 [2]实验是通过调整钩码的数量来改变卡片两端所受拉力的大小，钩码数量不同，对卡片的拉力大小也不同。 （2）[1][2]当小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片不能平衡；由此可知两个力作用在同一直线上是二力平衡的条件，当其他条件不变时，旋转卡片后，卡片所受两个拉力没有作用在同一直线上，所以卡片无法平衡。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，下一步操作是用剪刀将小卡片剪成两半，这样原来的一个物体变成两个物体，观察两个半张卡片是否还能平衡。 （4）小红设计的装置最主要的缺点是物体在实验过程中可能存在阻力，对实验探究影响较大。小华的实验用小卡片，卡片重力小，卡片在实验过程中没有接触到桌面，阻力影响小；而小红的装置物体与桌面接触阻力较大，会干扰二力平衡条件的探究。 （5）小丽的装置能完成实验探究，因为即使滑轮高度不同，只要两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体（卡片）上，卡片仍然能处于平衡状态，且卡片质量很小，重力很小，可以忽略其对实验的影响，所以滑轮高度不影响二力平衡的这几个条件的验证。 5．(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。 6．(1) 相等 木块与桌面间有摩擦 (2) 平衡 0.75 (3) 运动 相互平衡的力是否在同一直线 (4) 能 同一 【详解】（1）[1]木块受到的拉力大小等于砝码的重力大小，向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码，砝码重力相等，所以木块受到的拉力大小相等。 [2]由于木块与桌面间有摩擦，当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时，拉力差被摩擦力抵消，所以木块仍处于静止状态。 （2）[1]因为木块向右做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的力是平衡力，因为木块在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，所以木块在水平方向受到的力也是平衡力。 [2]当在左盘中放250g的砝码，木块向左做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到向左的拉力、向右的拉力以及向右的摩擦力间相互平衡，即 当把左盘中的砝码减少150g即0.15kg后，木块向右做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到向左的拉力、向右的拉力以及向左的摩擦力间相互平衡，即 联立两个等式解得 （3）[1][2]将小车在水平桌面上扭转一个角度后，两个拉力不在同一直线上，小车会运动，无法保持静止。扭转角度的操作，使拉力不在同一直线上，以此探究相互平衡的力是否在同一直线。 （4）[1]在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码，此时轻质硬纸片受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线且作用在同一物体上，满足二力平衡条件，所以能平衡。 [2]将纸片剪开后，两个拉力分别作用在两片纸片上，纸片向相反方向运动，这说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。 7．(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。 8．(1)摩擦力 (2)钩码的数量 (3)同一直线 (4) 不能 见解析 (5)方向相反 (6)见解析 【详解】（1）甲图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，乙图用的小车放在水平桌面上，滚动摩擦小于滑动摩擦，选用乙而不用甲做实验，这样做的目的是为了减小摩擦力对实验的影响。 （2）小明没有用弹簧测力计测量物体在水平方向所受力的大小，但小车受到的拉力等于钩码的重力，所以可以通过用钩码的数目来比较水平方向所受二力大小的。 （3）小明将乙图中的小车扭转过一个角度，两端的拉力就不在一条直线上，小车就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；从而得出只有作用在同一直线上的两个力，才能够平衡。 （4）[1][2]小明将丁图中的卡片剪成两半，两卡片分别向相反方向加速运动，此时卡片不能平衡，说明二力平衡条件之一是必须作用在同一个物体上。 （5）小明用丙图来探究“二力的方向”对“二力平衡的条件”的影响时，可以将两个力的方向改为相同，他在丙图实验完成后，接下来应该进行的操作是将一端的钩码取下，挂在另一端钩码的下方，此时小车不会静止，由此得出二力平衡必须满足“方向相反”这一条件。 （6）丙实验中小车的重力较大，两边拉力不在同一直线上，实验结果受影响，丁实验将小卡片吊起，小卡片的重力较小，两边拉力在同一直线上，减少摩擦力的影响。 9．(1)重力 (2)相等 (3)恢复原位 【详解】（1）由甲图可知此方案不合理的理由是木块的重力太大，很难使二力作用在同一条直线上使木块保持平衡，因此用轻质卡片代替木块的目的是减小重力对实验的影响。 （2）当两瓶水量相同时，两侧绳子对卡片的拉力大小相等，卡片保持静止，说明二力平衡的条件之一是两个力的大小相等。 （3）将卡片旋转一定角度后，两个拉力不再作用在同一直线上，卡片受力不平衡，松手后会恢复原位，以此验证两个力必须作用在同一直线上才能平衡。 10．(1)是 (2)B (3) 质量要小 同一直线 (4)剪开卡片 【详解】（1）在左边挂一个钩码，右边挂一个钩码时，木块保持静止状态；继续在右边再挂一个钩码，木块状态没改变，即木块仍处于静止状态。根据平衡状态的定义：物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力，所以此时木块受到的力是平衡力。 （2）甲图中木块与桌面之间存在摩擦力，这个摩擦力会对实验结果产生干扰；而乙图中用小车代替木块，小车与桌面之间是滚动摩擦，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多，从而减小了摩擦力对实验的影响。所以这个装置相比甲图实验装置的优点是减小了摩擦力对实验的影响，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[1]丙图中用卡片进行实验，为了减小卡片自身重力对实验的影响，应使卡片的质量要小。 [2]将小卡片转动一小角度，此时两个拉力不在同一条直线上，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，说明只有当两个力作用在同一条直线上时，卡片才能保持平衡，这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“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，需要将原来的一个物体变成两个物体，所以应该剪开卡片，这样卡片就变成了两个物体，此时两个拉力分别作用在两个物体上，观察卡片的运动状态，从而探究两个力是否还能平衡。 11．(1)改变力的方向 (2) 相等 相反 (3)同一条直线 (4) 甲 摩擦力 (5)3 【详解】（1）通过使用定滑轮，将竖直方向砝码的重力改变为水平方向的拉力作用在小车上，说明定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[1][2]当左盘和右盘加入的砝码数相同时，作用在小车的两侧，小车处于静止状态，处于平衡状态，说明一对平衡力必须满足大小相等、且方向相反。 （3）将小车扭转一个角度，此时作用在小车上的两个力不在同一条直线上，因此是为了探究作用在同一个物体上但不在同一条直线上的两个力是否可以平衡。 （4）[1][2]乙方案中木块与桌面的摩擦力较大，小车与桌面的摩擦力减小，因此选择甲方案更合理，该方案减小了摩擦力对实验的影响。 （5）将图甲中的小车换成弹簧测力计，左右两托盘各放入重3N的砝码，弹簧测力计左右各受到3N的拉力，这两个力使弹簧测力计处于静止状态，弹簧测力计的弹簧受到3N的拉力发生弹性形变，显示3N的示数。 12．(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。 13．(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。 14．(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。 15．(1) 小车 两个力大小相等 (2)摩擦力 (3) 重力 200g (4)不能 (5)能 【详解】（1）[1]实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小车。 [2]向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，两边对小车的拉力相等，小车受力平衡，处于静止状态，但改变其中一端的砝码数量，则两边对小车的拉力不等，小车受力不平衡，无法保持静止状态，由此说明平衡力条件必须满足为两个力大小相等。 （2）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，此时小车还受平衡力的作用，但小车有向左运动的趋势，所以桌面对小车有向右的摩擦力。 （3）[1]实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响。 [2]当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时，卡片的重力可以忽略不计，此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡，故应选质量大的重物来拉卡片，即选择200g的重物。 （4）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，使与卡片相连的两条线的方向平行，但两个力作用在不同直线上，根据二力平衡的条件可知，松手后小卡片不能保持静止。 （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，照样能探究二力平衡条件。 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 $