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專題25探究二力平衡的條件實(shí)驗(yàn)一、單選題1.下列關(guān)于“探究二力平衡條件”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.實(shí)驗(yàn)時(shí),將小車放在光滑的水平桌面上可減小小車與水平面間的阻力B.使用滑輪是為了省力C.通過(guò)旋轉(zhuǎn)小車、松手后觀察小車是否平衡,探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上D.實(shí)驗(yàn)中通過(guò)小車是否靜止來(lái)判斷二力是否平衡【答案】B【分析】(1)盡量減少阻力的影響,如使用光滑水平面、使用小卡片等;(2)定滑輪可以改變力的方向;(3)可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)小車探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否作用在一條直線上;(4)靜止的物體或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體都受到平衡力的作用?!驹斀狻緼.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,需要將小車放在光滑的水平桌面上可減小小車與水平面間的阻力,故A正確,不符合題意;B.使用滑輪是為了改變力的方向,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.通過(guò)旋轉(zhuǎn)小車、松手后觀察小車是否平衡,探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上,故C正確,不符合題意;D.靜止的物體或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體都受到平衡力的作用,因此實(shí)驗(yàn)中通過(guò)小車是否靜止來(lái)判斷二力是否平衡,故D正確,不符合題意。故選B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查二力平衡條件實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及各條件如何操作需掌握,難度為一般。2.如圖所示,水平桌面上放一木板,木板上放一木塊,桌面右端固定一定滑輪,小桶通一根繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩與木塊相連。在小桶內(nèi)裝入適量的沙子后,木塊恰好在水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.桌面對(duì)木板的支持力與木板對(duì)桌面的壓力是一對(duì)平衡力B.使用沙子的好處是,實(shí)驗(yàn)時(shí)可以方便改變細(xì)繩對(duì)木塊的拉力C.小桶落地后,若木塊受到的力全部消失,木塊的慣性就消失了D.在做勻速直線運(yùn)動(dòng)的木塊上放一砝碼,木塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】A.桌面對(duì)木板的支持力與木板對(duì)桌面的壓力是一對(duì)相互作用的力,故A錯(cuò)誤;B.使用沙子,實(shí)驗(yàn)時(shí)可以通過(guò)改變小桶中沙子的重力改變細(xì)繩對(duì)木塊的拉力,故B正確;C.慣性是物體的一種性質(zhì),只與質(zhì)量有關(guān),因?yàn)槿魏挝矬w質(zhì)量不會(huì)消失,所有任何物體任何時(shí)候都有慣性,故C錯(cuò)誤;D.在做勻速直線運(yùn)動(dòng)的木塊上放一砝碼,接觸面受到的壓力增大,摩擦力增大,拉力不變,木塊會(huì)做減速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選B。3.測(cè)量電流時(shí),需要將電流表串聯(lián)在電路中,通常,電流表的電阻比待測(cè)電路的電阻小得多因此對(duì)測(cè)量值的影響可以忽略不計(jì)。下列研究方法與此相同的是()A.在探究動(dòng)能大小與速度關(guān)系時(shí),將兩個(gè)相同的小車從不同的高度釋放B.根據(jù)被壓物體形變大小反映壓力作用效果C.在探完二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,選用輕質(zhì)卡片D.在研究光的傳播現(xiàn)象時(shí),引入光線【答案】C【詳解】忽略電流表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量值的影響,是一種理想實(shí)驗(yàn)法:A.在探究動(dòng)能大小與速度關(guān)系時(shí),將兩個(gè)相同的小車從不同的高度釋放是控制變量法,故A不符合題意;B.根據(jù)被壓物體形變量大小來(lái)反映壓力的作用效果,是轉(zhuǎn)化法,故B不符合題意;C.在探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,選用輕質(zhì)卡片,是理想實(shí)驗(yàn)法,故C符合題意;D.在研究光的傳播現(xiàn)象時(shí),引入光線是理想模型法,故D不符合題意。故選C。4.如圖所示的密閉玻璃罩中,不斷向外抽氣,聽(tīng)到鬧鈴聲逐漸變小,從而推理得出理想情況下“真空不能傳聲”的結(jié)論。下列結(jié)論得出過(guò)程采用的物理方法,與之相同的是()A.杠桿平衡條件 B.牛頓第一定律C.二力平衡條件 D.光的反射定律【答案】B【詳解】題中使用的是“科學(xué)推理法”。A.探究杠桿平衡的是“歸納法”,故A與題中物理方法不同;B.探究牛頓第一定律的是“科學(xué)推理法”的方法,故B與題中物理方法相同;C.探究二力平衡的是“控制變量法”,故C與題中物理方法不同;D.探究光的反射定律的是“歸納法”,故D與題中物理方法不同。故選B。二、實(shí)驗(yàn)題5.在“探究二力平衡條件”的活動(dòng)中,主要是通過(guò)探究力對(duì)物體的作用效果來(lái)實(shí)現(xiàn)探究目的。如圖甲是小明同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)小明將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對(duì)角的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力大小相等,方向______;(2)小明還進(jìn)行如圖乙所示的探究活動(dòng),此時(shí)兩端細(xì)線的拉力_________(在同一直線上/不在同一直線上),放手的一瞬間卡片處于_________(平衡狀態(tài)/非平衡狀態(tài)),該實(shí)驗(yàn)探究________;(3)在探究同一問(wèn)題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為用甲裝置做實(shí)驗(yàn)優(yōu)于用丙裝置做實(shí)驗(yàn)。其主要原因是_________?!敬鸢浮肯喾床辉谕恢本€上非平衡狀態(tài)不在同一直線上的兩個(gè)力是否平衡甲裝置不用考慮摩擦力的影響【詳解】(1)[1]作用在小卡片上的兩個(gè)拉力一個(gè)向左、一個(gè)向右,方向相反。(2)[2]如圖乙所示,此時(shí)兩根細(xì)繩不在同一條直線上,此時(shí)兩端細(xì)線的拉力不在同一條直線上。[3][4]此時(shí)兩端細(xì)線的拉力不在同一條直線上,放手的一瞬間卡片會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),處于非平衡狀態(tài),該實(shí)驗(yàn)探究不在同一直線上的兩個(gè)力是否平衡。(3)[5]丙裝置物塊與桌面相接觸,會(huì)受到摩擦力,摩擦力會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而甲裝置卡片不受摩擦力,所以甲裝置做實(shí)驗(yàn)優(yōu)于用丙裝置主要原因是甲裝置不用考慮摩擦力的影響。6.如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景.(1)小華將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對(duì)角的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼.若安裝的兩個(gè)定滑輪不在同一高度______(選填能或不能)完成實(shí)驗(yàn);(2)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小卡片______(選填“能”或“不能”)平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究______;(3)圖甲中如果將卡片換成彈簧測(cè)力計(jì),左右各掛0.5N的鉤碼,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為_(kāi)_____N;(4)在探究同一問(wèn)題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn).其主要原因是______。A.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài).小書片是比較容易獲取材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)【答案】能不能兩個(gè)力平衡時(shí)需要在一條直線上0.5NA【詳解】(1)[1]如果不在同一高度,但是可以保證在同一條直線上,故可以完成實(shí)驗(yàn)。(2)[2][3]小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,兩個(gè)力不在同一條直線上,故松手后小卡片不能平衡;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是兩個(gè)力平衡時(shí),需要在一條直線上,若不在一條直線上,則不能平衡。(3)[4]彈簧測(cè)力使用時(shí)本來(lái)就是兩側(cè)都有拉力,且大小為5N。(4)[5]A選項(xiàng)中,在乙實(shí)驗(yàn)中小車在水平桌面上受到的摩擦力,且摩擦力的大小對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響也挺大的。7.如圖甲所示是小莉探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)如果物體只受兩個(gè)力作用,且處于______狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),說(shuō)明這兩個(gè)力是相互平衡的;(2)小莉?qū)⑾涤谛】ㄆㄖ亓珊雎圆挥?jì))兩端的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向______,并通過(guò)調(diào)整______來(lái)改變拉力大??;(3)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小莉?qū)⑿】ㄆD(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小卡片______平衡(選填“能”或“不能”),由此實(shí)驗(yàn)步驟得到只有作用在______的兩個(gè)力才能平衡;(4)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖甲所示情況下,小莉下一步操作是______;(5)小明也對(duì)同一問(wèn)題進(jìn)行了探究,但他在左右支架上裝配兩個(gè)滑輪時(shí)沒(méi)有安裝在相同的高度(如圖乙所示),你認(rèn)為能否用小明的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)______(選填“能”或“不能”);(6)在探究同一問(wèn)題時(shí),小張將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了圖丙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小莉的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小張的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是______。A.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響B(tài).小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小車在水平方向保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)【答案】靜止相反鉤碼數(shù)量不能同一直線將小卡片剪斷能A【詳解】(1)[1]物體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩個(gè)力處于平衡狀態(tài),而靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),即平衡狀態(tài)。(2)[2][3]在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向相反;并調(diào)整鉤碼的的個(gè)數(shù),以便調(diào)整改變力的大小。(3)[4][5]小莉?qū)⑿】ㄆD(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,兩個(gè)力不在同一條直線上,故松開(kāi)紙片后,小紙片不平衡;由此實(shí)驗(yàn)步驟得到兩個(gè)力只有在同一條直線上,才能處于平衡狀態(tài)。(4)[6]驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,此時(shí)需要將同一個(gè)物體變?yōu)閮蓚€(gè)物體,那么此時(shí)需要用剪刀將卡片剪斷,(5)[7]能,只有保證兩個(gè)力的方向不同即可,由于紙片的重力比較小,可以忽略不計(jì)。(6)[8]小張的實(shí)驗(yàn)主要是存在在水平桌面上,木塊與桌子之間存在摩擦力,而小莉的實(shí)驗(yàn)就很好的減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。8.在探究力的平衡條件實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖所示,水平放置的實(shí)驗(yàn)裝置中,將系于小車兩端的線掛上鉤碼,分別跨過(guò)兩定滑輪,使作用在小車上的兩個(gè)拉力方向相反,并通過(guò)調(diào)整______來(lái)改變拉力的大小。當(dāng)小車平衡時(shí),將小車水平轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小車不能保持平衡,這樣的操作是為了探究相互平衡的二力是否______。若小車在粗糙水平面保持靜止(線重與滑輪的摩擦不計(jì)),小車若受摩擦力則方向?yàn)開(kāi)_____;(選填“向左,向右,可能向左可能向右”)(2)本實(shí)驗(yàn)用帶輪的小車為研究對(duì)象,是因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦______;(3)如圖所示,A、B小車內(nèi)裝有電磁鐵,電磁鐵的通、斷電可遙控實(shí)現(xiàn),當(dāng)通電時(shí),A、B小車吸合成一體,為了探究二力平衡時(shí),二力是否作用在同一物體上,在圖中所示情況下,下一步的操作是______;(4)本實(shí)驗(yàn)用帶輪的小車為研究對(duì)象,是因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦______?!敬鸢浮裤^碼的個(gè)數(shù)作用在同一直線上可能向左可能向右小遙控實(shí)現(xiàn)電磁鐵斷電小【分析】要探究二力是否在同一直線上,需使兩個(gè)力不在同一直線上,看是否能夠平衡;要探究一對(duì)平衡力是否作用在同一物體上,可使兩個(gè)力不在同一物體上,看是否能夠平衡?!驹斀狻?1)[1][2]實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小。當(dāng)小車平衡時(shí),將小車水平轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,這樣兩個(gè)力不在同一直線上,這樣的操作是為了探究相互平衡的二力是否在同一直線上。[3]由于不知道左右兩側(cè)鉤碼重力的大小,如果左側(cè)鉤碼的重力大于右側(cè)鉤碼的重力,此時(shí)物體靜止,處于平衡狀態(tài),則此物體水平方向受力平衡,摩擦力的方向水平向右;如果左側(cè)鉤碼的重力小于右側(cè)鉤碼的重力,此時(shí)物體M靜止,處于平衡狀態(tài),則此物體水平方向受力平衡,摩擦力的方向水平向左。(2)[4]因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小,所以用帶輪的小車為研究對(duì)象。(3)[5]探究二力平衡時(shí),二力是否作用在同一物體上,可通過(guò)遙控?cái)嚅_(kāi)電源,使電磁鐵失去磁性,這樣兩個(gè)小車便會(huì)成為兩個(gè)物體。(4)[6]因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小,所以用帶輪的小車為研究對(duì)象?!军c(diǎn)睛】探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn),在掌握平衡條件的同時(shí),并要掌握探究的方法。9.探究“二力平衡”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)組裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(1)設(shè)計(jì)組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,老師指出實(shí)驗(yàn)桌面越光滑越好,其原因是_____;(2)實(shí)驗(yàn)中保持F1和F2相等,用手拉小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后,小車將無(wú)法在此位置平衡,實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí),兩個(gè)力必須滿足的條件之一是______;(3)小明覺(jué)得把小車換成一張硬紙片,實(shí)驗(yàn)效果更好,你覺(jué)得小明的想法有沒(méi)有道理?_________請(qǐng)闡述理由:_________?!敬鸢浮繙p小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響為了探究二力平衡時(shí)是否必須作用在同一條直線上有見(jiàn)解析【分析】探究二力平衡條件時(shí),表明越光滑,摩擦力越小,實(shí)驗(yàn)可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;從二力平衡條件進(jìn)行分析:力的大小相等,方向相反,作用在同一直線上,作用在同一物體上;探究二力平衡時(shí),把小車換成硬紙片,并且讓硬紙片兩端跨過(guò)定滑輪懸在空中,硬紙片和桌面之間不存在摩擦力。【詳解】(1)[1]老師指出實(shí)驗(yàn)桌面越光滑越好,其原因是可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,理想狀態(tài)下是放在光滑的水平桌面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)[2]實(shí)驗(yàn)中保持F1和F2相等,用手拉小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后,小車將無(wú)法在此位置平衡,實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí),兩個(gè)力必須滿足的條件之一是為了探究二力平衡時(shí)是否必須作用在同一條直線上。(3)[3][4]小明覺(jué)得把小車換成一張硬紙片,讓硬紙片兩端跨過(guò)定滑輪懸在空中,硬紙片和桌面之間不存在摩擦力,實(shí)驗(yàn)效果更好,故小明的想法有道理,硬紙片很輕巧,可以減少因受桌面摩擦的干擾。10.(1)在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí),我們需要水平______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),觀察圖甲可知:滑動(dòng)摩擦力的大小與______有關(guān)。(2)如圖乙所示,水平放置的試驗(yàn)裝置中,將系于小車兩端的輕繩掛上鉤碼,分別跨過(guò)兩個(gè)滑輪,使作用在小車上的兩個(gè)拉力方向相反,并通過(guò)調(diào)整______來(lái)改變力的大小;當(dāng)小車平衡時(shí),將小車水平轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小車不能保持平衡,這樣操作是為了探究相互平衡的兩個(gè)力是否______;【答案】沿直線勻速壓力大小鉤碼個(gè)數(shù)在同一直線【詳解】(1)[1]在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí),我們需要水平沿直線勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),根據(jù)二力平衡,測(cè)力計(jì)示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力的大小。[2]觀察圖甲可知,接觸面粗糙程度相同,下面圖中壓力大,滑動(dòng)摩擦力也大,故得出:滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小有關(guān)。(2)[3]實(shí)驗(yàn)中利用鉤碼的重力來(lái)充當(dāng)拉力,通過(guò)調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小。[4]用手將小車水平轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,這樣兩個(gè)力不在同一直線上,小車將無(wú)法在這個(gè)位置平衡,這是為了探究相互平衡的二力是否在同一直線上。11.實(shí)驗(yàn)小組要探究二力平衡條件,實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重力相同,摩擦力忽略不計(jì)。(1)如圖甲裝置,當(dāng)左右兩端同時(shí)各掛兩個(gè)鉤碼時(shí),小車靜止,當(dāng)左右兩端同時(shí)取下一個(gè)鉤碼時(shí),如圖乙,小車仍靜止;當(dāng)右端再掛上一個(gè)鉤碼時(shí),如圖丙,小車將做______運(yùn)動(dòng);(填勻速或變速)(2)在圖甲實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后,觀察小車的情況,這樣做可以探究______;(3)對(duì)比甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn),當(dāng)小車靜止時(shí),水平方向上受到兩個(gè)力的大小______,還能看出小車受非平衡力作用時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將______?!敬鸢浮孔兯僮饔迷谕晃矬w上的兩個(gè)力,不在同一直線上的兩個(gè)力,能否平衡相等改變【詳解】(1)[1]如圖丙中,當(dāng)右端再掛上一個(gè)鉤碼時(shí),小車右端受到的拉力大于小車左端受到的拉力,小車受到非平衡力,小車將向右做變速運(yùn)動(dòng)。(2)[2]如圖甲裝置,當(dāng)左右兩端同時(shí)各掛兩個(gè)鉤碼時(shí),小車靜止,在圖甲實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,拉力大小仍然相等,將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,小車所受的兩個(gè)力不在同一條直線上,觀察小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這樣可以探究作用在同一物體上的兩個(gè)力,不在同一直線上的兩個(gè)力,能否平衡。(3)[3]對(duì)比甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn),甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)小車能保持靜止,而丙實(shí)驗(yàn)中小車不能保持靜止,所以保持靜止的小車受到的兩個(gè)拉力大小應(yīng)是相等的。[4]由丙實(shí)驗(yàn)中小車做變速運(yùn)動(dòng)可知,小車受非平衡力時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將改變。12.小明在探究“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如下圖所示甲與乙兩種實(shí)驗(yàn)方案。(1)為了使實(shí)驗(yàn)更加精準(zhǔn),應(yīng)該采用______實(shí)驗(yàn)法案;(2)兩邊托盤中只有放上相等質(zhì)量的砝碼后小車才能靜止,說(shuō)明一對(duì)平衡力______相等;(3)小車兩邊掛上相等質(zhì)量的砝碼后能靜止,再沿繩方向給小車一個(gè)初速度,小車將在桌面上做______運(yùn)動(dòng),說(shuō)明一個(gè)物體二力平衡時(shí)可能有兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。【答案】乙大小勻速直線【詳解】(1)[1]乙方案木塊受到的摩擦力更小,可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)[2]兩邊托盤中放上相等質(zhì)量的砝碼后保持靜止,木塊左右兩側(cè)受到的拉力相等,說(shuō)明一對(duì)平衡力的大小是相等的。(3)[3]受平衡力的物體可能是靜止的,也可能是做勻速直線運(yùn)動(dòng),小車兩邊掛上相等質(zhì)量的砝碼后能靜止,再沿繩方向給小車一個(gè)初速度,那么小車由于慣性將會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。13.在探究“二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中,小明采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:(1)當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或______________狀態(tài)時(shí)我們認(rèn)為它受到的力是相互平衡的。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)向左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)相等重量的砝碼時(shí),小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。該實(shí)驗(yàn)表明:平衡的兩個(gè)力需要________________。(3)當(dāng)小明把小車在桌面上旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后放手,發(fā)現(xiàn)小車________(填“平衡”或“不平衡”)。該實(shí)驗(yàn)表明:平衡的兩個(gè)力需要________________。(4)當(dāng)左右兩邊的盤中砝碼一樣重后,小車靜止,小明再把右盤中的砝碼換成一個(gè)較重的砝碼時(shí),發(fā)現(xiàn)小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是________________。(5)小明后面又利用紙片進(jìn)行了該實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)如圖所示,若想要探究相互平衡的兩個(gè)力需要作用在同一物體上,則他應(yīng)該進(jìn)行的操作是:________________________?!敬鸢浮縿蛩僦本€運(yùn)動(dòng)大小相等不平衡在同一條直線上小車受到了桌面對(duì)其的摩擦力,且摩擦力比較大用剪刀將紙片剪斷【詳解】(1)[1]當(dāng)物體處于平衡的狀態(tài)時(shí),它受到的力是相互平衡的,而平衡狀態(tài)是指靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)[2]向左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)相等重量的砝碼時(shí),小車處于靜止?fàn)顟B(tài),故此時(shí)的兩個(gè)力的大小相等。(3)[3][4]當(dāng)小明把小車在桌面上旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后放手,發(fā)現(xiàn)小車不平衡,因?yàn)閮蓚€(gè)力不在同一條直線上;平衡的兩個(gè)力需要在同一條直線上。(4)[5]小明再把右盤中的砝碼換成一個(gè)較重的砝碼時(shí),發(fā)現(xiàn)小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明水平面上存在摩擦力,且摩擦力還比較大。(5)[6]證明作用在同一個(gè)物體上,我們需要將這個(gè)物體一分為二,故直接用剪刀剪斷。14.用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究“二力平衡的條件”。
(1)小明將卡片兩對(duì)角上的細(xì)線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,并在線的兩端掛上鉤碼;(2)保持卡片兩端拉力大小相等,用手將卡片在豎直方向上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后,松手的瞬間卡片______(選填“處于”或“不處于”)平衡狀態(tài),這是因?yàn)榭ㄆまD(zhuǎn)一個(gè)角度后,卡片兩端所受的拉力沒(méi)有作用在______;(3)實(shí)驗(yàn)中卡片的重力應(yīng)______(選填“遠(yuǎn)小于”、“等于”或“遠(yuǎn)大于”)所掛鉤碼的重力;(4)利用圖乙裝置______(選填“能”或“不能”)探究二力平衡的條件?!敬鸢浮坎惶幱谕粭l直線上遠(yuǎn)小于能【詳解】(2)[1]用手將卡片在豎直方向上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后,松手的瞬間卡片轉(zhuǎn)回原位置,不處于平衡狀態(tài)。[2]因?yàn)榭ㄆまD(zhuǎn)一個(gè)角度后,卡片兩端所受的拉力沒(méi)有作用在同一條直線上。(3)[3]為減小卡片本身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,卡片的重力應(yīng)遠(yuǎn)小于所掛鉤碼的重力。(4)[4]由于卡片自身重力遠(yuǎn)小于鉤碼的重力,不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果,所以圖乙裝置也能探究二力平衡條件。15.如圖甲是小華探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)小華將系于小卡片兩對(duì)角的細(xì)線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向相反,并通過(guò)調(diào)整_____來(lái)改變拉力的大小,實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片的目的是不考慮小卡片的重力。(2)為了探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上,進(jìn)行如下操作:______(填“擠壓”、“翻轉(zhuǎn)”或“扭轉(zhuǎn)”)小卡片一定角度,松手后觀察小卡片是否平衡。(3)在探究同一問(wèn)題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn),其主要原因是____。A.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡B.小卡片是比較容易獲取的材料C.減少了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響【答案】鉤碼個(gè)數(shù)扭轉(zhuǎn)C【詳解】(1)[1]小卡片兩端通過(guò)滑輪各掛一個(gè)鉤碼,兩個(gè)鉤碼由于重力通過(guò)繩子對(duì)小卡片施加了兩個(gè)向相反方向的拉力,拉力的大小等于鉤碼的重力,鉤碼的數(shù)量越多,拉力就越大;實(shí)驗(yàn)通過(guò)調(diào)整鉤碼的數(shù)量來(lái)改變拉力的大小.(2)[2]為了探究不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡,將小卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后觀察小卡片是否平衡.(3)[3]由圖乙所示的實(shí)驗(yàn)知道,木塊在桌面上受摩擦力作用,摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大,而甲實(shí)驗(yàn)紙片輕巧,減小了摩擦力的影響,故C符合題意.故選C。16.探究二力平衡條件過(guò)程結(jié)論方法①將兩個(gè)托盤放到同一側(cè),小車將運(yùn)動(dòng),說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力方向_____;②將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,放手后小車將_____,說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力必須在_____上。【答案】相反旋轉(zhuǎn)同一直線【詳解】[1]均放著一個(gè)同樣大小砝碼的托盤,放在小車的兩側(cè),小車保持靜止的平衡狀態(tài);將兩個(gè)托盤放到同一側(cè),小車將運(yùn)動(dòng)。說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力方向相反。[2][3]兩邊拉小車的兩個(gè)力作用在同一直線上時(shí),小車保持靜止;將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使小車兩邊的拉力作用不在同一直線上,放手后小車將旋轉(zhuǎn),直至小車兩邊的拉力恢復(fù)作用在同一直線上時(shí),小車恢復(fù)靜止,說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力必須作用在同一直線上。17.小敏在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中,使用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,用細(xì)線分別跨過(guò)定滑輪a和b,細(xì)線一端系在卡片上,另一端掛上鉤碼。請(qǐng)你根據(jù)小敏的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問(wèn)題。(1)如圖(A)所示,在實(shí)驗(yàn)中使用了定滑輪,是因?yàn)槎ɑ喖炔皇×?,也不費(fèi)力,但可以改變________;(2)如圖(B)所示,卡片受到的兩個(gè)拉力大小_________,此時(shí)卡片______(選填“能”或“不能”)保持平衡;(3)如圖(C)所示,為探究不在同一直線上的兩個(gè)力是否能平衡,小敏應(yīng)將卡片______后釋放,觀察卡片是否平衡;(4)如圖(D)所示,用剪刀沿虛線將卡片剪開(kāi),此時(shí)卡片不能保持平衡。說(shuō)明大小相等、方向相反、作用在同一直線上的兩個(gè)力要平衡,還必須作用在__________;(5)靜止在水平地面上的木箱受到的重力為100N,則木箱受到的支持力為_(kāi)_______N,方向_______?!敬鸢浮苛Φ姆较虿坏炔荒芘まD(zhuǎn)同一物體上100豎直向上【詳解】(1)[1]因?yàn)槎ɑ喖炔皇×?,也不費(fèi)力,但可以改變方向,所以實(shí)驗(yàn)中使用了定滑輪。(2)[2][3]由圖(B)可知,卡片受到的兩個(gè)拉力大小不相等,卡片右端受到力較大,卡片向右運(yùn)動(dòng),不能保持平衡。(3)[4]為了探究不在同一直線上的兩個(gè)力是否平衡,將卡片扭轉(zhuǎn)后釋放,觀察卡片釋放平衡。(4)[5]用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片,兩側(cè)鉤碼落下,卡片不能保持平衡,說(shuō)明大小相等、方向相反、作用在同一直線上的兩個(gè)力要平衡,還必須作用在同一物體上。(5)[6][7]靜止在水平地面上的木箱處于平衡狀態(tài),木箱受到的重力和支持力是平衡力,木箱的重力為100N,由二力平衡的條件可知木箱受到的支持力為100N,方向豎直向上。18.如圖所示是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景:(1)實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是______(選填“卡片”或“鉤碼”)卡片通過(guò)調(diào)整_______(選填“卡片大小”或“鉤碼個(gè)數(shù)”)來(lái)改變拉力的大??;(2)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小卡片______(選填“能”或“不能”)平衡,設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究不在______(進(jìn)填“同一直線”或“同一物體”)上的兩個(gè)力是否平衡;(3)當(dāng)小卡片平衡時(shí),將卡片沿圖中虛線剪成兩半,小卡片______(選填“能”或“不能”)平衡,說(shuō)明只有作用在______(選填“同一直線”或“同一物體”)上的兩個(gè)力才能平衡。【答案】卡片鉤碼個(gè)數(shù)不能同一直線不能同一物體【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象是小卡片;實(shí)驗(yàn)中拉力的大小是通過(guò)鉤碼的數(shù)量來(lái)反映的。[2]左右兩邊的滑輪可以改變力的方向,鉤碼對(duì)線的拉力大小等于鉤碼重力,在線的兩端掛上鉤碼的作用是使兩個(gè)拉力的方向相反,可通過(guò)調(diào)整鉤碼的數(shù)量來(lái)改變拉力的大小。(2)[3][4]小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,兩個(gè)拉力不在同一直線上,其它都沒(méi)改變,松手后紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),所以設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究:不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡。(3)[5][6]為了驗(yàn)證平衡力是否作用在同一物體上,應(yīng)使兩力分別作用在不同物體上,其它都不變,所以可以把紙片剪成兩半,觀察兩個(gè)小卡片是否處于平衡狀態(tài)。19.在探究“二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或______狀態(tài)時(shí)我們認(rèn)為它受到的力是相互平衡的;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)向左盤和右盤同時(shí)加入50g的砝碼時(shí),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)木塊在水平方向受到兩個(gè)力,這兩個(gè)力是平衡的。小明再把右盤中的砝碼換成40g時(shí),發(fā)現(xiàn)木塊依然處于靜止?fàn)顟B(tài),這時(shí)木塊在水平方向受到的力是______(選填“平衡”或“不平衡”)的。為避免他這種現(xiàn)象發(fā)生,該實(shí)驗(yàn)裝置如何改進(jìn)______;(3)由此實(shí)驗(yàn)小明聯(lián)想到,當(dāng)物體在平衡力的作用下,其機(jī)械能的變化情況,你認(rèn)為正確的是______(選填序號(hào))。①一定不變②可能增大③可能減小④可能不變【答案】勻速直線運(yùn)動(dòng)平衡用小車代替木塊或用光滑的水平面代替桌面②【詳解】(1)[1]當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),我們說(shuō)它處于平衡狀態(tài),受到平衡力的作用,即它受到的力是相互平衡的。(2)[2][3]小明再把右盤中的砝碼換成40g砝碼時(shí),木塊有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),木塊和桌面之間產(chǎn)生了向右的摩擦力,但是木塊受到向右的拉力和摩擦力的合力等于向左的拉力,則木塊仍然受平衡力的作用;要避免這種現(xiàn)象要減小木塊與桌面之間的摩擦力的作用,用小車代替木塊,用光滑的水平面代替桌面等。(3)[4]物體在平衡力作用下,質(zhì)量不變,速度不變,動(dòng)能不變,物體可以勻速直線上升,高度增大,重力勢(shì)能增大,機(jī)械能增大,故應(yīng)該選②。20.在探究“二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中,小明采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明向左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)質(zhì)量相等的砝碼時(shí),木塊兩邊所受的拉力______(選填“相等”或“不相等”),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。小明再把右盤中的砝碼換成一個(gè)質(zhì)量較大的砝碼時(shí),發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是桌面與木塊間有______,于是他把木塊換成小車,并選擇較______(選填“光滑”或“粗糙”)的實(shí)驗(yàn)桌面,繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn);(2)小明用輕質(zhì)硬紙片代替圖中的木塊,兩端的小盤中加質(zhì)量相等的砝碼時(shí),硬紙片保持靜止,用剪刀將硬紙片從中間剪開(kāi),發(fā)現(xiàn)分開(kāi)后的硬紙片向相反方向運(yùn)動(dòng),由此可以得到二力平衡的一個(gè)條件:兩個(gè)力需要作用在______上?!敬鸢浮肯嗟饶Σ粒ɑ蚰Σ亮Γ┕饣晃矬w【詳解】(1)[1][2][3]由于左盤和右盤中砝碼的質(zhì)量相等,故木塊兩邊所受的拉力相等;小明再把右盤中的砝碼換成一個(gè)質(zhì)量較大的砝碼時(shí),發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),所以木塊還受平衡力的作用;此時(shí)木塊有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),桌面對(duì)木塊有向左的摩擦力,向左的拉力、向左的摩擦力與向右的拉力這三個(gè)力平衡;為減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,當(dāng)把木塊換成小車,應(yīng)選擇較光滑的實(shí)驗(yàn)桌面,繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)。(2)[4]當(dāng)硬紙片平衡時(shí),用剪刀從中間剪斷硬紙片,由于二力不在同一物體上,所以兩側(cè)砝碼落下,分開(kāi)后的硬紙片向相反方向運(yùn)動(dòng),說(shuō)明二力平衡的又一個(gè)條件是:兩個(gè)力必須作用在同一物體上。21.在探究二力平衡條件時(shí),如圖甲把小卡片兩端的細(xì)線繞過(guò)滑輪并各掛一個(gè)鉤碼,此時(shí)小卡片保持靜止。(每個(gè)鉤碼重相同)(1)實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片,是為了忽略小卡片______對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(2)為驗(yàn)證“使物體平衡的兩個(gè)力必須在同一直線上”,小華和小紅在圖甲所示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又分別進(jìn)行了圖乙、圖丙操作。①正確的操作是______;A.乙B.丙C.乙和丙D.都不正確②正確操作后,觀察到______的現(xiàn)象,從而驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)論?!敬鸢浮恐亓紙片轉(zhuǎn)動(dòng),直至兩邊的力在同一直線上時(shí),小卡片靜止不動(dòng)【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)要探究二力平衡條件時(shí),小卡片兩端的細(xì)線繞過(guò)滑輪并各掛一個(gè)鉤碼,目的就是要探究小卡片兩邊拉力的平衡條件,選擇小卡片,小卡片的重力可以忽略不計(jì),從而忽略小卡片重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)[2]驗(yàn)證“使物體平衡的兩個(gè)力必須在同一直線上”,正確的操作是將小卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,觀察小卡片的狀態(tài),而不能在小卡片上掛重物,使小卡片兩端拉力不在同一直線上。從圖中明顯可以看出小華和小紅都在小卡片上掛了重物,掛了重物,重力比較大,不能忽略重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。所以都不正確。[3]小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,小卡片兩端的拉力就不在一條直線上,紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),直到小卡片兩端的拉力作用在同一直線上,小卡片恢復(fù)靜止。說(shuō)明了使物體平衡的兩個(gè)力必須在同一直線上,從而驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。22.如圖甲所示是小夢(mèng)同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)小夢(mèng)將系于小卡片(重力可略不計(jì))兩端的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向相反。(2)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小夢(mèng)將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小卡片______(選填“能”或“不能”)平衡。(3)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖甲所示情況下,小夢(mèng)下一步的操作是________。(4)在探究同一問(wèn)題吋,小萍將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小夢(mèng)的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小萍的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是__________。A.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài).小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)【答案】不能將卡片從中間剪開(kāi),觀察卡片能否保持靜止A【詳解】(2)[1]將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,兩個(gè)拉力不在同一直線上,故不能平衡。(3)[2]為了驗(yàn)證平衡力作用在同一物體上,應(yīng)使兩力分別作用在不同物體上,其它都不變,所以可以把紙片剪成兩半。(4)[3]如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中木塊在桌面上受水平方向的摩擦力作用,摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大,而甲圖中實(shí)驗(yàn)不受摩擦力的影響,故選A。23.在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組采用了如圖所示的裝置,把小車放在長(zhǎng)木板上,鉤碼通過(guò)細(xì)線向兩端拉小車,在實(shí)驗(yàn)時(shí),要求長(zhǎng)木板必須水平放置,而且它的表面要盡量光滑。(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們?cè)鰷p兩端所掛的鉤碼數(shù)目,當(dāng)兩端鉤碼數(shù)相等時(shí),小車將處______狀態(tài)。(2)保持兩端所掛的鉤碼數(shù)相等,把小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,然后放手,發(fā)現(xiàn)小車會(huì)發(fā)生______,這樣做的目的是驗(yàn)證______(選填“在”或“不在”)同一直線上的兩個(gè)力能否平衡。(3)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明:作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向_______,并且作用在同一條直線上,這兩個(gè)力就互相平衡?!敬鸢浮科胶猓o止)運(yùn)動(dòng)不在相反【詳解】(1)[1]兩端鉤碼數(shù)相等時(shí),小車受到向左的拉力和向右的拉力,大小相等,方向相反,且兩個(gè)力作用在同一物體,同一直線,即受平衡力作用。即小車受平衡力作用,所以小車將處平衡(靜止)狀態(tài)。(2)[2][3]保持兩端所掛的鉤碼數(shù)相等,把小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,即兩個(gè)力的大小相等,但是不在同一直線上,小車受非平衡力作用,所以小車會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣做的目的是為了驗(yàn)證不在同一直線上的兩個(gè)力是否平衡。(3)[4]作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一條直線上,這兩個(gè)力就互相平衡。24.如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)實(shí)驗(yàn)中(圖甲)選擇小卡片的目的是____________;(2)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將卡片翻轉(zhuǎn)一個(gè)角度,設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究_____________;(3)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖甲所示情況下,小華下一步的操作是___________;(4)小剛同學(xué)也用小華的裝置進(jìn)行了探究,但他在左右支架上裝配兩個(gè)滑輪時(shí)沒(méi)有安裝成相同高度,你認(rèn)為_(kāi)____(選填“能”或“不能”)用小剛的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(5)在探究同一問(wèn)題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn),其主要原因是________;A.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài).小書片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)(6)圖乙中,若左邊掛2N的鉤碼,右邊掛5N鉤碼時(shí),木塊保持靜止,則此時(shí)木塊受到的摩擦力是_______N,若再在右邊增加3N的鉤碼時(shí),恰好木塊向右勻速直線運(yùn)動(dòng),要使木塊向左勻速直線運(yùn)動(dòng),則要再在左邊增加所掛鉤碼的重力為_(kāi)________N?!敬鸢浮靠梢院雎钥ㄆ闹亓Σ辉谕恢本€上的兩個(gè)力能否平衡剪開(kāi)小卡片能A312【詳解】(1)[1]由于小卡片的重力很小,其重力可以忽略不計(jì),所以,實(shí)驗(yàn)中(圖甲)選擇小卡片。(2)[2]為了探究一對(duì)平衡力在同一直線上,可將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,使小卡片兩端的拉力不在一條直線上,觀察小卡片是否平衡;即目的是驗(yàn)證不在同一直線上兩個(gè)力是否平衡。(3)[3]為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成兩個(gè)更小的卡片,觀察兩個(gè)更小卡片是否平衡。(4)[4]他在左右支架上裝配兩個(gè)滑輪時(shí)沒(méi)有安裝成相同高度但是仍然處于平衡狀態(tài),所以,不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,能進(jìn)行試驗(yàn)。(5)[5]小華實(shí)驗(yàn)用的小卡片重力小,可以忽略,懸在空中不受摩擦力影響;小明實(shí)驗(yàn)用的小車放在水平桌面上,小車和桌面之間存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,實(shí)驗(yàn)要受到摩擦力影響,所以還是小華的實(shí)驗(yàn)方案好,故選A。(6)[6]根據(jù)題意知道,左、右兩盤中的砝碼的重力分別為2N和5N時(shí),物體保持靜止,物體受到左右兩邊拉力外,由于此時(shí)物體有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以,物體還受到水平向左的摩擦力,物體受到的這三個(gè)力為平衡力,即F右=F左+f所以,此時(shí)木塊受到的摩擦力f=F右-F左=5N-2N=3N[7]若再在右邊增加3N的鉤碼時(shí),物體恰好向右勻速滑動(dòng),此時(shí)物體受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力,且物體受到的力是平衡力,即F右′=F左+f′所以此時(shí)的摩擦力f′=F右′-F左=5N+3N-2N=6N如果物體要向左勻速滑動(dòng),受到的滑動(dòng)摩擦力水平向右,物體受到的力仍是平衡力,物體A對(duì)水平桌面的壓力和接觸面的粗糙程度不變,摩擦力大小不變,即有F右′+f′=F左′所以左盤中鉤碼的重力G=F右′+f′=3N+5N+6N=14N因原來(lái)左盤鉤碼2N;所以要再在左邊增加所掛鉤碼的重力為14N-2N=12N25.小軍和小紅利用圖甲所示裝置探究二力平衡條件。實(shí)驗(yàn)時(shí),它們發(fā)現(xiàn)在左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)質(zhì)量相等的砝碼時(shí),木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將一個(gè)質(zhì)量較小的砝碼輕輕放在右盤后,觀察到木塊A仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,小軍用圖乙中所示的小車B替換木塊A進(jìn)行實(shí)驗(yàn);小紅用圖丙中所示的硬紙板C替換木塊A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)小軍、小紅分別用小車B和硬紙板C替換木塊A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是______;(2)小紅在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用______硬紙板。(選填“輕質(zhì)”、“厚重”)(3)小紅將硬紙板轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,如圖丙所示,然后再松手。這樣做是為了探究?jī)蓚€(gè)力是否作用在______(選填“同一直線上”或“同一物體上”)對(duì)物體平衡的影響;【答案】減小或消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響輕質(zhì)同一直線上【詳解】(1)[1]甲中,當(dāng)左右兩盤中砝碼質(zhì)量不等,即A受到的水平方向的兩個(gè)拉力不等時(shí),A還處于靜止?fàn)顟B(tài),是因?yàn)樽烂鎸?duì)A的摩擦力起的作用。換成小車后,將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,減小了摩擦力;將物體A換成紙板C,且C與桌面不接觸,消除了摩擦力。(2)[2]在實(shí)驗(yàn)中,紙板的質(zhì)量越小,受到的重力越小,若其受到的重力小到可以忽略不計(jì)時(shí),細(xì)線對(duì)紙板的拉力就是處于一條直線上。當(dāng)C受到的重力較大時(shí),由于受重力作用,紙板會(huì)下沉一些,細(xì)線對(duì)紙板的拉力就不會(huì)處在一條直線上,對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。(3)[3]將紙板轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,細(xì)線對(duì)紙板的拉力不在作用在同一直線上,因此這樣做是為了探究力作用在同一直線上對(duì)物體平衡的影響。26.如圖所示,甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后小卡片______(選填“能”或“不能”)平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究______。(2)小華想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),那如何探究物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的二力平衡條件呢?他提出了自己的實(shí)驗(yàn)方案:用彈簧測(cè)力計(jì)拉著鉤碼______(選填“必須沿水平方向”或“必須沿豎直方向”“可以沿任意方向”)做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得出結(jié)論:物體靜止時(shí)的二力平衡條件______(選填“適用”或“不適用”)于物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(3)小明在課后也自選器材繼續(xù)研究二力平衡的條件,設(shè)計(jì)了如圖2所示的3個(gè)實(shí)驗(yàn)方案(每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50g),其中,能驗(yàn)證二力平衡時(shí)兩個(gè)力大小相等、方向相反的是______(選填序號(hào))。(4)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖所示情況下,小明下一步的操作是______。(5)在探究同一問(wèn)題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是(____)A.能使影響二力平衡的第三個(gè)力小到可以忽略不計(jì)B.小書片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)【答案】不能不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡可以沿任意方向適用??、??、??用剪刀將小紙片一剪為二A【分析】(1)小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,小卡片上受到的兩個(gè)拉力就不在一條直線上,是驗(yàn)證不在同一直線上兩個(gè)力是否平衡,此時(shí)力的大小相等,方向相反,探究的是不在同一直線上兩個(gè)力是否平衡,利用的是控制變量法;(2)小明將木塊放在水平桌面上,木塊在水平桌面上靜止或運(yùn)動(dòng)都可能受到摩擦力的作用,就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果?!驹斀狻?1)小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,小卡片兩端的拉力就不在一條直線上,紙片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明了不在同一直線上的兩個(gè)力不能平衡;(2)因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)包括靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以物體在只受兩個(gè)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),二力平衡條件和物體靜止時(shí)的二力平衡條件就是相同的,做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)任意方向的都適合;根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得出結(jié)論:物體靜止時(shí)的二力平衡條件適用于物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(3)??????三圖小卡片均靜止,拉力方向相反,可以驗(yàn)證一對(duì)平衡力的大小相等、方向相反。(4)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成兩個(gè)更小的卡片,觀察兩個(gè)更小卡片是否平衡。(5)小明將木塊放在水平桌面上,木塊和水平桌面上就會(huì)產(chǎn)生摩擦力,就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果(當(dāng)木塊兩端的拉力相差很小時(shí),因?yàn)槭艿侥Σ亮Φ淖饔?,木塊保持平衡),故??符合題意。故選??。27.如圖甲是小肖同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)小肖將系于輕質(zhì)小卡片兩對(duì)角線的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向______(相同/相反),并通過(guò)調(diào)整鉤碼數(shù)量來(lái)改變拉力的______(大小/方向)。(2)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小肖將小卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后小卡片不能平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究______。(3)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖甲所示情況下,小肖下一步的操作是:______。(4)在探究同一問(wèn)題時(shí),小童將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小肖的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小童的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是______。A.小卡片是比較容易獲取的材料B.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易旋轉(zhuǎn)【答案】相反大小兩個(gè)平衡力是否在同一條直線上用剪刀將紙片從中間剪開(kāi)B【詳解】(1)[1][2]小卡片兩端通過(guò)滑輪各掛一個(gè)鉤碼,兩個(gè)鉤碼由于重力通過(guò)繩子對(duì)小卡片施加了兩個(gè)方向相反的拉力,并通過(guò)調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小。(2)[3]將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,使小卡片兩端的拉力不在一條直線上,松手后小卡片不能平衡,設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上。(3)[4]為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖甲所示情況下,可將物體從中間剪開(kāi),觀察物體是否能夠平衡。(4)[5]實(shí)驗(yàn)用的小卡片重力小,可以忽略,懸在空中不受摩擦力影響。小童實(shí)驗(yàn)用的小車放在水平桌面上,小車和桌面之間存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,實(shí)驗(yàn)要受到摩擦力影響,所以還是小肖的實(shí)驗(yàn)方案好,故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。28.在“探究二力平衡的條件”活動(dòng)中(1)小明先后設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,如圖甲所示,請(qǐng)你判斷出他們改進(jìn)的先后順序:______(用字母表示),這樣的改進(jìn)是為了減小______對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(2)如圖乙是最終確認(rèn)的實(shí)驗(yàn)方案。此方案中,由于______,故卡片的重力可忽略不計(jì)。若卡片的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)造成了影響,這個(gè)影響主要是力的______;(選填“大小”或“方向”)(3)小華將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對(duì)角的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向______,并通過(guò)調(diào)整______來(lái)改變拉力的大?。?4)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后觀察______(選填“釋放瞬間”或“最終”)小卡片能否平衡。【答案】B、A、C摩擦力卡片的重力遠(yuǎn)小于鉤碼的重力方向在同一條直線上鉤碼的個(gè)數(shù)釋放瞬間【詳解】(1)[1][2]B圖為滑動(dòng)摩擦,A圖為滾動(dòng)摩擦,C圖只有滑輪間的摩擦,為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,他們改進(jìn)的先后順序?yàn)椋築、A、C。(2)[3][4]如圖乙是最終確認(rèn)的實(shí)驗(yàn)方案,此方案中,由于卡片的重力遠(yuǎn)小于鉤碼的重力,卡片的重力可忽略不計(jì);若卡片的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)造成了影響,因重力的方向總是豎直向下,故會(huì)使兩個(gè)拉力的方向不在一條直線上,故這個(gè)影響主要是力的方向。(3)[5][6]小華將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對(duì)角的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向在一條直線上;并通過(guò)調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小。(4)[7]當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,兩個(gè)拉力不在同一條直線上,松手后釋放瞬間不能平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究不在同一直線上的兩個(gè)力是否平衡。29.在圖所示的“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)把小車放在較為_(kāi)_____(選填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,分別向兩邊的相同的小盤里加砝碼,當(dāng)兩盤中砝碼的質(zhì)量______(選填“相等”或“不相等”)時(shí),小車靜止,說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力一定大小相等;(2)保持兩盤中砝碼的質(zhì)量相等,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使拉力F1、F2不在同一直線上,放開(kāi)手時(shí),觀察到小車發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明作用在同一輛小車上的彼此平衡的兩個(gè)力一定作用在______上。【答案】光滑相等一條直線【詳解】(1)[1][2]在做該實(shí)驗(yàn)時(shí),為了防止摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響,所以實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將小車放在光滑的水平桌面上,然后向兩端的小盤里加砝碼,發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩盤砝碼質(zhì)量相等時(shí),小車靜止,說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力一定大小相等。(2)[3]保持兩盤砝碼的質(zhì)量相等,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,此時(shí)作用在小車的兩個(gè)拉力不在同一直線上,放開(kāi)手時(shí),觀察到小車發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明作用在同一輛小車上的彼此平衡的兩個(gè)力一定作用在一條直線上。30.根據(jù)如圖所示情景回答下列問(wèn)題。(1)圖A所示為磁鐵的吸引力使小球在水平桌面上做曲線運(yùn)動(dòng),這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明力可以改變物體的______(選填“形狀”或“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”);(2)圖B所示為自動(dòng)供水裝置,當(dāng)盆景中的水位下降到剛好使瓶口露出水面時(shí),空氣會(huì)進(jìn)入瓶中,儲(chǔ)水瓶中的水流出使盆景中的水位升高,瓶口又被浸沒(méi),瓶中的水就不再流出。儲(chǔ)水瓶子中的水面可以高于盆景中的水面,這是______作用的結(jié)果;(3)圖C用自制氣壓計(jì)粗略測(cè)量氣壓變化時(shí),可以通過(guò)觀察細(xì)琉璃管內(nèi)水柱高度的變化來(lái)粗略判斷瓶外氣壓的變化情況。玻璃瓶?jī)?nèi)氣體是密閉的,某次實(shí)驗(yàn)時(shí),觀察到細(xì)琉璃管內(nèi)水柱上升,則可判斷當(dāng)時(shí)外界的大氣壓______(選填“變大”或“變小”);(4)圖D中保持F1與F2大小相等且方向相反,用手將薄紙板扭轉(zhuǎn)到圖中位置,放手后紙板將______(選填“能”或“不能”)在圖中位置平衡。實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí),兩個(gè)力必須滿足作用在______的條件?!敬鸢浮窟\(yùn)動(dòng)狀態(tài)大氣壓變小不能同一直線上【詳解】(1)[1]磁鐵的吸引力使小球在水平桌面上做曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變,這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)[2]當(dāng)把裝滿水的瓶放入盆景的水中時(shí),由于大氣壓作用在盆景中的水面上,所以水不會(huì)從瓶中流出來(lái),此時(shí)外界大氣壓等于瓶?jī)?nèi)氣壓加上瓶?jī)?nèi)水產(chǎn)生的壓強(qiáng),所以瓶?jī)?nèi)水上方的氣壓小于外界大氣壓。(3)[3]玻璃瓶?jī)?nèi)氣體是密閉的,內(nèi)部氣壓保持不變,某次實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)琉璃管內(nèi)水柱上升,則可判斷當(dāng)時(shí)外界的大氣壓變小。(4)[4]用手將薄紙板扭轉(zhuǎn)到圖中位置,放手后紙板將不能在圖中位置平衡。[5]實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí),兩個(gè)力必須滿足作用在在同一直線上的條件。31.在探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)小組采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:(1)以帶輪子的小車為研究對(duì)象,是因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦________(填“大”或“小”);(2)把小車放在光滑的水平桌面上,增減兩端的砝碼數(shù)量。當(dāng)兩端的砝碼數(shù)量不相等時(shí),放手后,小車將處于________(填“靜止”或“加速運(yùn)動(dòng)”)狀態(tài)。這說(shuō)明物體受到的力不滿足平衡條件時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生改變;(3)小強(qiáng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn):作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向________,并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡?!敬鸢浮啃〖铀龠\(yùn)動(dòng)會(huì)相反【詳解】(1)[1]變滑動(dòng)為滾動(dòng)是一種減小摩擦力的方法,以帶輪子的小車為研究對(duì)象,是因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小。(2)[2]把小車放在光滑的水平桌面上,增減兩端的砝碼數(shù)量。當(dāng)兩端的砝碼數(shù)量不相等時(shí),放手后,小車受到非平衡力的作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,小車將處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。[3]物體受到非平衡力的作用時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)發(fā)生改變,所以物體受到的力不滿足平衡條件時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)發(fā)生改變。(3)[4]小強(qiáng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn):作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,并且在同一條直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。32.如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景:(1)小華將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩端的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,并通過(guò)調(diào)整______來(lái)改變拉力的大小;(2)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖甲所示情況下,小華下一步的操作是_____;(3)在探究同一問(wèn)題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn),其主要原因是_______;你對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)裝置提出具體的改進(jìn)建議是_______?!敬鸢浮裤^碼的個(gè)數(shù)將小卡片分為兩個(gè)物體滑動(dòng)摩擦力的影響較大給物體裝上輪子【詳解】(1)[1]由圖甲知,在線的兩端掛上的鉤碼個(gè)數(shù)不同,則對(duì)線的拉力也不同,所以可以通過(guò)調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小。(2)[2]為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,需要讓這兩個(gè)力作用在不同的兩個(gè)物體上,觀察兩個(gè)物體是否也能平衡,所以接下來(lái)應(yīng)將小卡片一分為二。(3)[3]小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果受滑動(dòng)摩擦力的影響較大,造成實(shí)驗(yàn)誤差大。[4]給放在水平桌面上的物體裝上輪子,將滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦,以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。33.在如圖所示的裝置中,小車在水平方向受到兩個(gè)力的作用,我們通過(guò)觀察小車在水平方向受到方向不同的兩個(gè)力作用時(shí),觀察小車是否靜止來(lái)探究二力平衡需要滿足哪些條件:(1)把小車放在較_____(填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,對(duì)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有利;(2)向兩吊盤中加砝碼,當(dāng)兩盤中的質(zhì)量_______(填“相等”或“不相等”)時(shí),小車靜止;(3)保持兩盤中砝碼質(zhì)量相等,將小車在桌面上旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度松手后,小車___;(4)如果將兩邊吊盤都掛在小車同一邊的同一掛鉤上,可以發(fā)現(xiàn)小車____(填“仍會(huì)”或“不會(huì)”)靜止;(5)通過(guò)上述過(guò)程可知,作用在同一物體上的兩個(gè)力,只有當(dāng)大小______、方向_______、且在同一條________上,這兩個(gè)力才彼此平衡?!敬鸢浮抗饣嗟冗\(yùn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))不會(huì)相等相反直線【詳解】(1)[1]把小車放在較光滑的水平桌面上,小車受到的摩擦力越小,摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響越小,對(duì)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有利。(2)[2]向兩吊盤中加砝碼,當(dāng)兩盤中的質(zhì)量相等時(shí),小車在水平方向受到的拉力大小相等,小車停止。(3)[3]保持兩盤中砝碼質(zhì)量相等,將小車在桌面上旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度松手后,小車受到的兩個(gè)拉力不在同一直線上,小車會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。(4)[4]如果將兩邊吊盤都掛在小車同一邊的同一掛鉤上,小車在水平面上只在一個(gè)方向,上受到拉力作用,可以發(fā)現(xiàn)小車不會(huì)靜止。(5)[5][6][7]通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知:作用在同一物體上的兩個(gè)力,只有當(dāng)大小相等、方向相反、且在同一條直線上這兩個(gè)力才彼此平衡。34.如圖甲所示是小明同學(xué)設(shè)計(jì)組裝的“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)中,小明將系于小車兩端的線分別跨過(guò)桌面左右兩端的滑輪,在線兩端的小盤上放上砝碼,使作用在小車上的兩個(gè)力F1和F2方向_____,并通過(guò)調(diào)整砝碼的_____來(lái)改變F1和F2的大小。(2)實(shí)驗(yàn)中,保持F1和F2大小相等,用手將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后,小車將_____(選填“轉(zhuǎn)動(dòng)”或“保持靜止”),設(shè)計(jì)這一步驟是為了探究?jī)蓚€(gè)力是否_____。(3)實(shí)驗(yàn)中,如果把小車從中間切割成兩部分,此時(shí)小車將_____(選填“能”或“不能”)保持平衡,設(shè)計(jì)這一步驟是為了探究?jī)蓚€(gè)力是否_____。(4)小華同學(xué)設(shè)計(jì)組裝了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,比較甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置,_____的實(shí)驗(yàn)裝置更合理,原因是該設(shè)計(jì)減小了_____對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響?!敬鸢浮肯喾促|(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)在同一直線上不能在同一物體上甲(小明)摩擦力【詳解】(1)[1][2]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,可以通過(guò)改變砝碼的質(zhì)量改變兩個(gè)拉力的大小,其中利用定滑輪的好處是使作用在小車上的兩個(gè)力方向相反。(2)[3][4]實(shí)驗(yàn)中,保持F1和F2大小相等,用手將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后,兩個(gè)力不在一條直線上,小車將轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為探究二力平衡時(shí)是否要滿足兩個(gè)力必須在一條直線上。(3)[5][6])實(shí)驗(yàn)中,如果把小車從中間切割成兩部分,兩個(gè)力分別作用于小車的兩個(gè)部分,不再作用在同一小車上,此時(shí)小車將不能保持平衡,設(shè)計(jì)這一步驟是為了探究?jī)蓚€(gè)力是否在同一條直線上。(4)[7][8]小華同學(xué)設(shè)計(jì)組裝了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,比較甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置,甲圖中地面對(duì)小車的摩擦力小,乙圖中地面對(duì)小車的摩擦力大,故甲的實(shí)驗(yàn)裝置更合理,原因是該設(shè)計(jì)減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。35.在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,小明選擇了如圖的裝置,把小卡片兩端細(xì)線繞過(guò)滑輪,并掛上鉤碼。(1)實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片的目的是______(填“考慮”、“不考慮”)小卡片的重力;探究?jī)蓚€(gè)力大小關(guān)系時(shí),應(yīng)該觀察細(xì)線兩端所掛鉤碼的個(gè)數(shù);(2)為了探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上,進(jìn)行如下操作:_________(填“擠壓”、“翻轉(zhuǎn)”或“旋轉(zhuǎn)”)小卡片,松手后觀察小卡片是否平衡;(3)小明利用彈簧測(cè)力計(jì)代替圖中的鉤碼進(jìn)行了探究,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)力的大小還有較小的差距。你認(rèn)為形成差距的原因是____________;(4)小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個(gè)力具備______?!敬鸢浮坎豢紤]旋轉(zhuǎn)未校零或兩個(gè)滑輪的摩擦不同大小相等、方向相反,并且在同一條直線上【詳解】(1)[1]由于小卡片的質(zhì)量很小,重力遠(yuǎn)小于卡片受到的拉力,所以其重力可以不考慮。(2)[2]為了探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一條直線上,應(yīng)控制拉力大小相等,不在一條直線上,所以在卡片兩端掛同樣多的鉤碼,旋轉(zhuǎn)小卡片松手并觀察小卡片的運(yùn)動(dòng)情況。(3)[3]利用彈簧測(cè)力計(jì)代替圖中的鉤碼時(shí),由于測(cè)力計(jì)本身未校零或滑輪的摩擦不同,會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。(4)[4]據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知,作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡了。36.在探究“二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中,小東同學(xué)選用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置:(1)當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或__________狀態(tài)時(shí)我們認(rèn)為它受到平衡力作用;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小東發(fā)現(xiàn)當(dāng)向左盤和右盤同時(shí)加人一個(gè)質(zhì)量相等的砝碼時(shí),木塊處于靜止?fàn)顟B(tài);小東再把右盤中的砝碼換成一個(gè)質(zhì)量較大的砝碼時(shí)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_______,這時(shí)木塊在水平方向受到的力_________;(選填“平衡”或“不平衡”)(3)如圖乙所示,小華用小車來(lái)做該實(shí)驗(yàn),裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)的質(zhì)量忽略不計(jì),不考慮細(xì)繩與滑輪間的摩擦,兩端掛的重物各為10N,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)________N?!敬鸢浮縿蛩僦本€運(yùn)動(dòng)木塊受到桌面施加的摩擦力作用平衡10【詳解】(1)[1]當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),處于平衡狀態(tài),物體受到平衡力的作用。
(2)[2]小東再把右盤中的砝碼換成一個(gè)質(zhì)量較大的砝碼時(shí),木塊右邊受到的拉力增大,大于左邊受到的拉力,木塊有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),木塊和桌面之間產(chǎn)生了向左的摩擦力的作用,此時(shí)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),受到向左的拉力、桌面向左的摩擦力與向右的拉力平衡。
(3)[3]定滑輪能改變力的方向但不改變力的大小,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)顯示木塊受到向右的拉力,其大小等于右邊所掛重物的重力,為10N。37.在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,水平放置的實(shí)驗(yàn)裝置中,在系于小車兩端的線上掛上鉤碼,分別跨過(guò)兩個(gè)定滑輪,使作用在小車上的兩個(gè)拉力______,并通過(guò)調(diào)整_________改變拉力的大小。當(dāng)小車靜止時(shí),將小車水平轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小車不能保持平衡,這樣的操作是為了探究相互平衡的力是否_______;(2)如圖乙所示,AB小車內(nèi)裝有電磁鐵,通電時(shí)AB小車吸合成一體,斷電時(shí)AB小車又會(huì)分開(kāi),現(xiàn)進(jìn)行斷電操作是為了探究相互平衡的力是否__________;(3)本實(shí)驗(yàn)用帶輪的小車為研究對(duì)象,是因?yàn)闈L動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦________?!敬鸢浮糠较蛳喾淬^碼的個(gè)數(shù)作用在同一條直線上作用在同一個(gè)物體上小【詳解】(1)[1][2]因?yàn)槎ɑ喛梢愿淖兞Φ姆较?,所以小車兩端的線上掛上鉤碼,分別跨過(guò)兩個(gè)定滑輪,使作用在小車上的兩個(gè)拉力的方向相反,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小。[3]用手將小車水平轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,這樣兩個(gè)力不在同一直線上,小車將無(wú)法在這個(gè)位置平衡,這是為了探究相互平衡的二力是否在同一條直線上。(2)[4]AB小車內(nèi)裝有電磁鐵,通電時(shí)AB小車吸合成一體,斷電時(shí)AB小車又會(huì)分開(kāi)成為兩個(gè)物體,是探究二力平衡時(shí),二力是否作用在同一個(gè)物體上。(3)[5]滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦,實(shí)驗(yàn)中用帶輪的小車為研究對(duì)象,可減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。38.小明在探究“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案。
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較,你認(rèn)為采用方案_________(選填甲或乙)實(shí)驗(yàn)效果更好,原因是_________,減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的影響。(2)保持兩盤中砝碼質(zhì)量相等,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,放手后觀察到小車轉(zhuǎn)動(dòng),最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明:作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反,并且作用在______,這兩個(gè)力才能彼此平衡。(3)小明在探究完“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)后,又利用該裝置進(jìn)行探究:剪斷小車左邊的細(xì)線后,小車由靜止向右運(yùn)動(dòng),此現(xiàn)象說(shuō)明力可以改變物體的_______________?!敬鸢浮恳覞L動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦同一直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【詳解】(1)[1][2]通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較,小明發(fā)現(xiàn)采用方案乙,實(shí)驗(yàn)效果更好,原因是滾動(dòng)摩擦力小于滑動(dòng)摩擦力,減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)[3]保持兩盤砝碼質(zhì)量相等(即上兩邊的拉力相等),把木塊扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,使拉力F1和F2不再同一條直線上,觀察到木塊發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)木塊重新恢復(fù)到原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),拉力F1和F2作用在同一條直線上。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明:作用在同一物體上的兩個(gè)力,大小相等,方向相反,并且作用在同一條直線上,這兩個(gè)力才能彼此平衡。(3)[4]小明在探究完“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)后,又利用該裝置進(jìn)行探究,剪斷小車左邊的細(xì)線后,小車由靜止向右運(yùn)動(dòng),小車受力不再平衡,此現(xiàn)象說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。39.小強(qiáng)和小紅利用圖甲所示的裝置探究二力平衡條件。他們實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)分別往左、右兩盤放入質(zhì)量相等的鉤碼時(shí),木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),若再往右盤中增加一個(gè)鉤碼后,木塊A仍處于靜止?fàn)顟B(tài);經(jīng)過(guò)思考,小強(qiáng)用小車B替換了木塊A再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖乙所示;同時(shí),小紅用硬紙板C替換了木塊A再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖丙所示:(1)關(guān)于他們的改進(jìn)方案∶用小車B及硬紙板C替換木塊A,是為了(______)A.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài).小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)(2)小紅將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩端的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向______,并通過(guò)調(diào)整______________來(lái)改變拉力的大??;(3)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,松手后小卡片____________(選填“能”或“不能”)平衡。此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明兩個(gè)力使物體平衡時(shí),這兩個(gè)力要在__________。【答案】A相反鉤碼的個(gè)數(shù)不能同一條直線上【詳解】(1)[1]物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),物體受到平衡力的作用;實(shí)驗(yàn)時(shí),它們發(fā)現(xiàn)在左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)質(zhì)量相等的砝碼時(shí),木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將一個(gè)質(zhì)量較小的砝碼輕輕放在右盤后,觀察到木塊A仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明木塊和桌面之間有向左的摩擦力,木塊在向左的拉力、摩擦力和向右的拉力三個(gè)力作用下平衡。用小車代替木塊,用滾動(dòng)代替滑動(dòng)減小摩擦力的影響;用硬紙板C替換木塊A進(jìn)行實(shí)驗(yàn),硬紙板與桌面不接觸,也可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2)[2]鉤碼由于重力的作用,會(huì)對(duì)小卡片施加一個(gè)拉力的作用,左端的鉤碼對(duì)小卡片施加一個(gè)向左的拉力,右端的鉤碼對(duì)小卡片施加了一個(gè)向右的拉力,所以作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向相反。[3]拉力的大小等于鉤碼的重力,鉤碼的個(gè)數(shù)越多,拉力就越大,所以要想改變拉力的大小,需要調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)。(3)[4][5]將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,小卡片兩端的拉力就不在同一條直線上,卡片就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),所以松手后小卡片不能平衡。是驗(yàn)證不在同一直線上兩個(gè)力
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