專題05探究二力平衡的條件實驗分析(原卷版+解析)

專題05探究二力平衡的條件實驗分析（原卷版）實驗解讀實驗解讀【實驗?zāi)康?、原理、方法】①實驗?zāi)康模禾骄慷ζ胶獾臈l件；②實驗原理：力能改變物體的運動狀態(tài)；③實驗方法：控制變量法?！緦嶒炂鞑摹啃≤?、棉線、鉤碼、滑輪、水平桌面、小紙片?！酒鞑淖饔眉皥D像】①小車：實驗主體；②棉線：連接小車與鉤碼；③鉤碼：提供和改變對小車的拉力；④滑輪：改變力的方向?！緦嶒灢襟E】如圖甲：步驟①把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里放鉤碼。這樣小車在水平方向受到兩個拉力，用力的示意圖畫出小車受到的兩個拉力。觀察小車在什么情況下保持運動狀態(tài)不變；步驟②用手按住小車，改變兩端鉤碼數(shù)量，使兩個拉力大小不等。然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟③用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，讓兩個力的方向相同，然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟④用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，讓小車扭轉(zhuǎn)一個角度，然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟=5\*GB3⑤用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，再讓拉力方向相反，且在同一條直線上，然后松手，觀察小車能不能保持靜止。如圖乙：步驟⑥剪刀將硬紙片從中間剪開，觀察小車能不能保持靜止。【實驗結(jié)論】二力平衡的條件要求這兩個力：1、大小相等（等大）2、方向相反（反向）3、同一直線（共線）4、同一物體（同體）【實驗數(shù)據(jù)記錄】【實驗補(bǔ)充】1、平衡力及平衡狀態(tài)的判定：（1）平衡力：物體在受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡；（2）平衡狀態(tài)：物體靜止和勻速直線運動狀態(tài)叫平衡狀態(tài)；（3）物體收到平衡力的作用，那么物體就處于平衡狀態(tài)。2、平衡力和相互作用力的區(qū)分：（1）二力平衡特點：同體、等大、反向、共線。（2）相互作用力特點：不同體、等大、反向、共線。3、二力平衡條件的應(yīng)用（1）二力平衡的條件是：作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡，對于二力平衡條件，我們必須注意上面四個要點，且這四個要點缺一不可；（2）在平衡力作用下，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體，依然處于靜止?fàn)顟B(tài)，原來運動的物體，一定以原來的速度做勻速直線運動；（3）靜止的物體只受兩個力作用時，這兩個力一定是平衡力；勻速直線運動的物體，如果只受兩個力作用，那么這兩個力也一定是平衡力?！境？紝嶒瀱栴}】1、實驗中甲圖滑輪的作用是改變力的方向；2、實驗中甲圖應(yīng)選擇較光滑（選填“光滑”或“粗糙”）的實驗桌面；3、實驗中甲圖通過調(diào)整鉤碼個數(shù)來調(diào)整拉力大??；4、實驗中乙圖選擇輕質(zhì)卡片的目的是減小摩擦力對實驗的影響；5、如圖甲所示，當(dāng)左右兩端同時掛兩個鉤碼時，小車靜止，此時F1、F2的大小相等，方向相反；6、為了探究兩個平衡的力是否作用在同一個物體上，小明用輕質(zhì)硬紙片代替小車做實驗，如圖乙所示，他將要對硬紙片進(jìn)行的操作是用剪刀將硬紙片從中間剪開；7、圖甲的探究裝置中研究對象是小車，實驗中判斷其是否受平衡力作用的依據(jù)是物體處于靜止?fàn)顟B(tài)；8、把小車轉(zhuǎn)過一個角度，然后松手，觀察到小車轉(zhuǎn)動，最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)，說明兩個力必須作用在同一條直線上才能平衡。典例分析＋變式訓(xùn)練題型1探究二力平衡的條件實驗【典例1-1】（2022春?碑林區(qū)校級期末）如圖是探究二力平衡的實驗，通過改變鉤碼來改變力的大小；將卡片扭轉(zhuǎn)一定角度是為了驗證不在的兩個力是否平衡；為了驗證不在同一物體上的兩個力是否平衡，可以將卡片?！镜淅?-2】（2022春?岳麓區(qū)校級期中）如圖甲所示是小明同學(xué)設(shè)計組裝的“探究二力平衡的條件”實驗裝置。（1）實驗中，保持F1和F2大小相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后，小車將（選填“轉(zhuǎn)動”或“保持靜止”），設(shè)計這一步驟是為了探究兩個力是否。（2）小燕同學(xué)設(shè)計組裝了如圖乙所示的實驗裝置，比較甲、乙兩種實驗裝置，的實驗裝置更合理?！咀兪?-1】（2022春?香坊區(qū)校級期中）如圖為研究二力平衡條件的實驗裝置，下列關(guān)于這個實驗的敘述錯誤的是（）A．調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼數(shù)量，可以改變力的大小 B．為使實驗效果明顯，應(yīng)選用質(zhì)量較大的小車 C．為了減小摩擦，應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面 D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了研究兩個力不在同一直線上能否平衡【變式1-2】（2022春?朝陽區(qū)校級期中）在探究“二力平衡條件”的實驗中：（1）設(shè)計組裝的實驗裝置如圖所示，如果在兩線端掛上不同質(zhì)量的鉤碼，是用于探究兩個力的對物體平衡的影響；老師指出實驗桌面越光滑越好，其原因是減小對小車運動狀態(tài)的影響。（2）保持F1與F2相等，用手將圖中的小車扭轉(zhuǎn)一個角度，使拉力F1和F2不在同一直線上，松手后，小車將（選填“能”或“不能”）在此位置平衡?！咀兪?-3】（2022秋?延慶區(qū)期末）在探究“二力平衡條件”的實驗中，光滑水平桌面上設(shè)計組裝的實驗裝置如圖甲所示。（1）在探究力的大小對二力平衡的影響時，可通過調(diào)整來改變F1和F2的大小。（2）保持F1與F2相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)到圖乙中的位置（F1和F2作用線相平行），松手后，小車將。實驗中設(shè)計這一步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足哪個條件？。能力提升訓(xùn)練一、實驗題。1．（2022春?江漢區(qū)期中）小明和小紅分別“探究二力平衡的條件”。（1）小明設(shè)計的方案如左圖：把木塊放到水平桌面上，木塊兩端用細(xì)線掛著相同的托盤，兩根線分別跨過兩個定滑輪，使作用在小車上的兩個拉力方向相反，且在同一條直線上。當(dāng)向左、右兩盤分別同時加入100g、120g的砝碼時，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時木塊兩邊所受的拉力（選填“相等”或“不相等”）。（2）小紅則認(rèn)為，本實驗應(yīng)用帶輪的小車替代木塊作為研究對象（如圖所示），這樣的改進(jìn)是為了減小對實驗的影響；實驗時通過調(diào)整盤中來改變拉力的大?。划?dāng)小車平衡時，小紅將小車轉(zhuǎn)過一個角度，松手后觀察（選填“釋放瞬間”或“最終”）小車能否平衡。2．（2022春?海淀區(qū)校級期中）某實驗小組在“探究二力平衡的條件”實驗中：（1）實驗小組設(shè)計了如圖甲實驗裝置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)在如圖甲所示的情況下，木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過同學(xué)們分析討論，認(rèn)為是對實驗結(jié)果產(chǎn)生了影響；（2）改進(jìn)的實驗器材如圖乙所示①在一張輕質(zhì)卡片的對角打孔，并在兩孔之間畫一條直線；②手拿住小卡片，在細(xì)線兩端各掛上一個50g的鉤碼，放手后，小卡片處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明小卡片受力（選填“平衡”或“不平衡”），小卡片受到的合力大小是N；③保持細(xì)線兩端所掛鉤碼均為50g不變，將小卡片轉(zhuǎn)至一定角度，松手后小卡片轉(zhuǎn)動，說明不在同一直線上的兩個力（選填“能”或“不能”）平衡；④在左端再掛上一個50g的鉤碼，小卡片將（選填“向左運動”、“向右運動”或“保持靜止”）；⑤通過實驗，能得出二力平衡的兩個條件是兩個力大小，方向。3．（2022春?漳州期末）在“探究二力平衡條件”的實驗中，小宇依次進(jìn)行實驗。（1）如圖甲，木塊左右兩邊各掛一個相等質(zhì)量的鉤碼時，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。小宇在右邊鉤碼上加一小塊橡皮泥時，木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時木塊在水平方向受到的是（選填“平衡”或“非平衡”）力；取下橡皮泥，在右邊再加一鉤碼時，木塊卻向右運動；（2）在老師的建議下小宇對實驗進(jìn)行改進(jìn)，如圖乙用小車替換木塊進(jìn)行實驗，目的是減小對實驗的影響；（3）如圖丙用卡片替換小車，應(yīng)使用硬紙板，這樣可以減小重力對實驗的影響。在實驗中，將卡片旋轉(zhuǎn)一定角度，松手后發(fā)現(xiàn)卡片旋轉(zhuǎn)到原來位置，這說明兩個力必須作用在上，物體才能平衡。4．（2022春?路北區(qū)期中）如圖甲所示是小明探究二力平衡條件時的實驗裝置。（1）當(dāng)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)或狀態(tài)時，水平方向上小車受到的兩個力是相互平衡的。（2）如圖乙是同組小紅設(shè)計的實驗裝置，你認(rèn)為裝置（選填“甲”或“乙”）更科學(xué)。原因是。（3）小明實驗中發(fā)現(xiàn)兩邊的托盤中砝碼質(zhì)量不相等時小車運動，砝碼質(zhì)量相等時小車靜止，這說明二力平衡的一個條件是．（4）小明想探究二力平衡時兩個力是否在同一直線上，如圖甲所示，保持兩托盤里砝碼的質(zhì)量相等，他下面的操作是：。（5）如圖所示，將小車換成彈簧測力計，物體A和B的重力分別為10N和6N，不計彈簧測力計和細(xì)線的重力及一切摩擦，則彈簧測力計的示數(shù)為N。5．（2022春?船營區(qū)校級期中）在探究“二力平衡條件”的實驗中：（1）甲、乙兩組同學(xué)分別選擇器材后，設(shè)計組裝的實驗裝置如圖所示。老師指出乙組同學(xué)選擇的器材更加合理，其原因是：。（2）在兩邊掛上等重的砝碼，將木塊扭轉(zhuǎn)一個角度，使木塊的兩邊細(xì)繩相互平行，但不在同一直線上。放開木塊后，木塊將。結(jié)論：要使兩個力互相平衡，兩個力必須在。（3）若有一組同學(xué)用甲裝置實驗時，在左右兩盤同時放入質(zhì)量不等的砝碼，放開木塊，木塊仍然保持靜止，此時木塊受到的力是（填“平衡力”或“非平衡力”）。6．（2022春?大武口區(qū)校級期中）在“探究二力平衡條件”的活動中，主要是通過探究力對物體的作用效果來實現(xiàn)探究目的的。如圖所示是可供選擇的兩種探究方案。（1）圖a的探究方案中研究對象是小卡片，圖b的探究方案中研究對象是，實驗中a方案要優(yōu)于b方案的原因是；（2）小明選擇了圖a所示的探究方案，他將系于小卡片兩對角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼。這是用于探究兩個力的和對物體平衡的影響；（3）探究活動中還要求要把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，然后再松手。這樣做的目的是用于探究不在上的兩個力對物體平衡的影響。7．（2022春?相城區(qū)校級期中）在“探究二力平衡的條件”活動中。（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于靜止或狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件？（2）小華認(rèn)為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的和的大小來進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測出的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去。（3）為此，兩位同學(xué)不斷改進(jìn)并先后設(shè)計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進(jìn)的先后順序：（用字母表示），這樣的改進(jìn)是為了減小對實驗的影響。（4）小明在乙圖B方案中發(fā)現(xiàn)當(dāng)左右兩邊同時加入一個等重的砝碼時，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。小明再把右邊的砝碼換成一個較重的砝碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此得出結(jié)論：二力平衡時，兩個力的大小不一定相等，你認(rèn)為這樣的結(jié)論（選填“可靠”或“不可靠”）。這時小車在水平方向受到的力（平衡/不平衡）。（5）如圖丙，是最終確認(rèn)的實驗方案。此方案中，用卡片代替小車的目的是。（6）小明選擇了圖丙所示的探究方案，他將系于小卡片兩對角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼，這是用于探究兩個力的和對物體平衡的影響。（7）圖丙所示的探究活動中還要求要把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，然后再松手，這樣做的目的是用于探究不在上的兩個力對物體平衡的影響。8．（2022春?汶上縣期中）某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置做“探究二力平衡的條件”實驗時，請問：（1）實驗時應(yīng)選擇較（選填“光滑”或“粗糙”）的實驗桌面；（2）在圖甲實驗的基礎(chǔ)上，將小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放，觀察小車的運動狀態(tài)，這樣做的目的是探究兩個平衡的力是否作用在；（3）為了探究兩個平衡的力是否作用在同一個物體上，小明用輕質(zhì)卡片代替小車做實驗，如圖乙所示，他將要對卡片進(jìn)行的操作是；（4）實驗中定滑輪的作用是改變力的方向，通過調(diào)整可以改變拉力的大小；（5）如果將圖甲中的小車兩邊繩子固定在同一端上，掛相同的鉤碼，且沿同一方向拉小車，可以發(fā)現(xiàn)小車不會靜止，這是為了表明小車受到的二力若平衡，必須滿足這一條件而設(shè)計的步驟；（6）通過上述過程可知：作用在上的兩個力，只有當(dāng)大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，這兩個力才彼此平衡。9．（2022?南京模擬）如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景：（1）小華將系于小卡片（重力可忽略不計）兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向，并通過調(diào)整來改變拉力的大小；（2）當(dāng)小卡片平衡時，小華將小卡片旋轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片（能/不能）平衡。設(shè)計此實驗步驟是為了探究；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是；（4）如圖乙所示，小華用手抓住卡片使卡片靜止，當(dāng)她輕輕松手后，卡片將（向右運動/向左運動/保持靜止）；（5）如圖丙，若在左邊掛重為G的砝碼、右邊掛重為2G的砝碼，物體M恰好以速度v向右勻速直線運動；如果右邊中的砝碼不變，物體M在水平桌面上以2v向左做勻速直線運動，則左邊中再加鉤碼重為（繩子與輪的摩擦不計）。A．GB．2GC．3GD．4G10．（2022春?貴陽期中）如圖是某實驗小組探究二力平衡的條件的實驗情景：（1）在細(xì)線的兩端掛上鉤碼，使作用在木塊上的兩個拉力方向相反，并通過調(diào)節(jié)來改變兩端拉力的；（2）如圖甲，實驗時發(fā)現(xiàn)在細(xì)線左右兩端同時掛一個質(zhì)量相等的鉤碼時，木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若再將一個質(zhì)量較小的鉤碼輕輕掛在細(xì)線右端，觀察到木塊A仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過同學(xué)們分析討論，認(rèn)為是對實驗結(jié)果產(chǎn)生了影響；（3）如圖乙，小明用小車B替換木塊A進(jìn)行實驗的目的是；實驗中他是通過觀察小車是否處于狀態(tài)來判斷它受的兩個力是否平衡；（4）同組的小紅利用輕質(zhì)小卡片C替換小車B進(jìn)行實驗，在一張輕質(zhì)小卡片的對角位置打孔，并在兩孔之間畫一條直線，改進(jìn)的實驗器材如圖丙所示：①選擇輕質(zhì)小卡片的目的是；②手拿住小卡片，在細(xì)線兩端各掛上一個50g的鉤碼，放手后，小卡片處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明小卡片受力平衡，小紅接下來進(jìn)行了如圖丁的操作，放手后將觀察到卡片，這樣做的目的是：。11．（2022春?東莞市期中）在探究“二力平衡的條件”實驗中，如圖甲、乙所示，小剛把木塊、小華把小車放在光滑的水平桌面上，他們分別向托盤里加減砝碼觀察現(xiàn)象。（1）這兩個實驗裝置中，你認(rèn)為裝置（選填“甲”或“乙”）更科學(xué)，其主要原因是為了減少對實驗結(jié)果的影響。（2）在裝置乙中，將小車旋轉(zhuǎn)一定角度，松手后，發(fā)現(xiàn)小車又恢復(fù)原狀，這說明兩個力作用在上，物體才能平衡。（3）在實驗中通過來改變桌面上的物體所受拉力的大小。（4）為了驗證二力平衡時兩個力是否在同一物體上，在圖丙情況下，下一步的操作是：把卡片，再觀察卡片的運動情況。12．（2022春?朝陽區(qū)校級期中）圖甲是小陽同學(xué)探究二力平衡條件實驗裝置圖。（1）實驗中他是通過觀察小車是否處于狀態(tài)來判斷它受到的兩個力是否平衡。（2）改變兩個托盤中放入砝碼的質(zhì)量，使兩個托盤中砝碼的質(zhì)量相等或不相等，是為了探究兩個力的對小車平衡的影響。（3）保持兩個托盤中的砝碼質(zhì)量相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放，觀察小車的運動狀態(tài)，是為了探究兩個力是否在對小車平衡的影響（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗，同學(xué)們認(rèn)為小陽的實驗優(yōu)于小明的實驗。其主要原因是。A．減少摩擦力對實驗結(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)13．（2022春?武江區(qū)校級期中）小軍和小紅利用如圖所示裝置探究二力平衡條件。（1）圖甲裝置的研究對象是（選填“木塊A”或“砝碼”），實驗中判斷其是否受平衡力作用的依據(jù)是物體是否處于狀態(tài)。（2）小軍某次利用圖乙裝置進(jìn)行實驗時，在左盤放入0.3kg的砝碼，在右盤中放入0.25kg的砝碼，小車靜止，此時小車受到的（選填“可能是”、“一定是”或“不是”）平衡力。這個現(xiàn)象與二力平衡條件不完全相符，你認(rèn)為原因可能是。（3）小紅為了避免出現(xiàn)小軍的情況，采用圖丙所示裝置進(jìn)行實驗，在實驗中她應(yīng)使用硬紙板。（選填“輕質(zhì)”或“厚重”）（4）小紅在硬紙板平衡后，將硬紙板轉(zhuǎn)過一個角度，如圖丙，然后再松手。這樣做是為了探究一對平衡力是否作用在（選填“同一物體上”或“同一直線上”）。14．（2022春?定州市期中）某物理興趣小組的同學(xué)們利用圖甲裝置進(jìn)行“二力平衡條件”的探究：（1）圖甲的探究裝置中研究對象是，實驗時應(yīng)選擇較（光滑/粗糙）的實驗桌面。（2）小陽向左盤和右盤同時加入一個質(zhì)量相等的砝碼時，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)；改變其中一端的砝碼數(shù)量，發(fā)現(xiàn)小車無法保持靜止?fàn)顟B(tài)，由此說明兩個力必須才能平衡。（3）把小車轉(zhuǎn)過一個角度，然后松手，觀察到小車轉(zhuǎn)動，最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)，說明兩個力必須作用在才能平衡。（4）某次實驗中，當(dāng)左盤放入稍大一點的砝碼時，兩個拉力大小不同，但小車仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時小車受到的（是/不是）平衡力，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是小車受到的影響。（5）為盡量減少以上影響，同組的小敏同學(xué)提出將甲裝置中的小車換成小卡片，如圖乙，實際操作中還發(fā)現(xiàn)乙裝置具有更適合探究的優(yōu)點（填字母）。A.不在同一條直線上的兩個力能否平衡B.不在同一物體上的兩個力能否平衡【拓展】小陽同學(xué)完成課本實驗后，提出了一個問題猜想：只受一個力作用的物體也能保持平衡狀態(tài)。為了驗證猜想，他將一個小球用一根細(xì)線懸掛起來，如圖丙，剪斷細(xì)線后小球下落，如圖丁。由實驗可知，小陽的猜想（正確/錯誤）的。15．（2021春?潮陽區(qū)校級月考）如圖甲是小強(qiáng)同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）小強(qiáng)將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，當(dāng)小卡片平衡時，小強(qiáng)將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片（能/不能）平衡，設(shè)計此實驗步驟的目的是探究不在的兩個力能否平衡；（2）小強(qiáng)將紙片從中間位置剪開，是為了驗證只有作用在的兩個力才能平衡；（3）當(dāng)卡片靜止時，小強(qiáng)發(fā)現(xiàn)拉線不在同一直線上（如圖乙所示），于是他得出：二力平衡時，兩個力可以不在同一直線上，他得出錯誤結(jié)論的原因是：未考慮對實驗的影響；（4）小明同學(xué)在改進(jìn)的基礎(chǔ)上也對該實驗進(jìn)行了探究，但他在左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝成相同高度（如圖丙所示），你認(rèn)為能否用小明的裝置進(jìn)行實驗？（選填“能”或“不能”）；（5）同組的小麗在探究同一問題時，將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖丁所示的實驗，當(dāng)她在木塊左端掛上2N的鉤碼，右端掛上1.5N的鉤碼時，木塊靜止，此時木塊受到的（選填“可能是”“一定是”或“一定不是”）平衡力，理由是。專題05探究二力平衡的條件實驗分析（解析版）實驗解讀實驗解讀【實驗?zāi)康?、原理、方法】①實驗?zāi)康模禾骄慷ζ胶獾臈l件；②實驗原理：力能改變物體的運動狀態(tài)；③實驗方法：控制變量法?！緦嶒炂鞑摹啃≤嚒⒚蘧€、鉤碼、滑輪、水平桌面、小紙片?！酒鞑淖饔眉皥D像】①小車：實驗主體；②棉線：連接小車與鉤碼；③鉤碼：提供和改變對小車的拉力；④滑輪：改變力的方向?！緦嶒灢襟E】如圖甲：步驟①把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里放鉤碼。這樣小車在水平方向受到兩個拉力，用力的示意圖畫出小車受到的兩個拉力。觀察小車在什么情況下保持運動狀態(tài)不變；步驟②用手按住小車，改變兩端鉤碼數(shù)量，使兩個拉力大小不等。然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟③用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，讓兩個力的方向相同，然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟④用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，讓小車扭轉(zhuǎn)一個角度，然后松手，觀察小車能不能保持靜止；步驟=5\*GB3⑤用手按住小車，讓兩端鉤碼數(shù)量相等，再讓拉力方向相反，且在同一條直線上，然后松手，觀察小車能不能保持靜止。如圖乙：步驟⑥剪刀將硬紙片從中間剪開，觀察小車能不能保持靜止。【實驗結(jié)論】二力平衡的條件要求這兩個力：1、大小相等（等大）2、方向相反（反向）3、同一直線（共線）4、同一物體（同體）【實驗數(shù)據(jù)記錄】【實驗補(bǔ)充】1、平衡力及平衡狀態(tài)的判定：（1）平衡力：物體在受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡；（2）平衡狀態(tài)：物體靜止和勻速直線運動狀態(tài)叫平衡狀態(tài)；（3）物體收到平衡力的作用，那么物體就處于平衡狀態(tài)。2、平衡力和相互作用力的區(qū)分：（1）二力平衡特點：同體、等大、反向、共線。（2）相互作用力特點：不同體、等大、反向、共線。3、二力平衡條件的應(yīng)用（1）二力平衡的條件是：作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡，對于二力平衡條件，我們必須注意上面四個要點，且這四個要點缺一不可；（2）在平衡力作用下，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體，依然處于靜止?fàn)顟B(tài)，原來運動的物體，一定以原來的速度做勻速直線運動；（3）靜止的物體只受兩個力作用時，這兩個力一定是平衡力；勻速直線運動的物體，如果只受兩個力作用，那么這兩個力也一定是平衡力?！境？紝嶒瀱栴}】1、實驗中甲圖滑輪的作用是改變力的方向；2、實驗中甲圖應(yīng)選擇較光滑（選填“光滑”或“粗糙”）的實驗桌面；3、實驗中甲圖通過調(diào)整鉤碼個數(shù)來調(diào)整拉力大??；4、實驗中乙圖選擇輕質(zhì)卡片的目的是減小摩擦力對實驗的影響；5、如圖甲所示，當(dāng)左右兩端同時掛兩個鉤碼時，小車靜止，此時F1、F2的大小相等，方向相反；6、為了探究兩個平衡的力是否作用在同一個物體上，小明用輕質(zhì)硬紙片代替小車做實驗，如圖乙所示，他將要對硬紙片進(jìn)行的操作是用剪刀將硬紙片從中間剪開；7、圖甲的探究裝置中研究對象是小車，實驗中判斷其是否受平衡力作用的依據(jù)是物體處于靜止?fàn)顟B(tài)；8、把小車轉(zhuǎn)過一個角度，然后松手，觀察到小車轉(zhuǎn)動，最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)，說明兩個力必須作用在同一條直線上才能平衡。典例分析＋變式訓(xùn)練題型1探究二力平衡的條件實驗【典例1-1】（2022春?碑林區(qū)校級期末）如圖是探究二力平衡的實驗，通過改變鉤碼個數(shù)來改變力的大??；將卡片扭轉(zhuǎn)一定角度是為了驗證不在同一直線上的兩個力是否平衡；為了驗證不在同一物體上的兩個力是否平衡，可以將卡片剪為兩半?！敬鸢浮總€數(shù)；同一直線上；剪為兩半?！窘獯稹拷猓海?）在探究二力平衡的實驗中，通過調(diào)整鉤碼的個數(shù)來改變拉力的大?。唬?）為了驗證不在同一直線上的兩個力是否平衡時，應(yīng)將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后觀察小卡片能否靜止；（3）為了驗證不在同一物體上的兩個力是否平衡，可以把小卡片一剪為二，變?yōu)閮蓚€卡片，觀察兩個小卡片是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。故答案為：個數(shù)；同一直線上；剪為兩半?！镜淅?-2】（2022春?岳麓區(qū)校級期中）如圖甲所示是小明同學(xué)設(shè)計組裝的“探究二力平衡的條件”實驗裝置。（1）實驗中，保持F1和F2大小相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后，小車將轉(zhuǎn)動（選填“轉(zhuǎn)動”或“保持靜止”），設(shè)計這一步驟是為了探究兩個力是否在同一直線上。（2）小燕同學(xué)設(shè)計組裝了如圖乙所示的實驗裝置，比較甲、乙兩種實驗裝置，甲的實驗裝置更合理。【答案】轉(zhuǎn)動；在同一直線上；（2）甲?！窘獯稹拷猓海?）保持力F1與F2大小相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)一定的角度，松手后，兩力不在一直線上，小車將轉(zhuǎn)動，所以實驗中設(shè)計這一步驟的目的是為探究二力平衡時是否要滿足兩個力必須在一條直線上；（2）圖甲的實驗裝置更加合理，因為乙圖用木塊做實驗時，木塊與桌面間的摩擦比較大，而用小車減小了摩擦力對實驗的影響。（1）轉(zhuǎn)動；在同一直線上；（2）甲。【變式1-1】（2022春?香坊區(qū)校級期中）如圖為研究二力平衡條件的實驗裝置，下列關(guān)于這個實驗的敘述錯誤的是（）A．調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼數(shù)量，可以改變力的大小 B．為使實驗效果明顯，應(yīng)選用質(zhì)量較大的小車 C．為了減小摩擦，應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面 D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了研究兩個力不在同一直線上能否平衡【答案】B。【解答】解：A．調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼數(shù)量，可以改變力的大小，可以探究二力平衡時兩個力的大小關(guān)系，故A正確；B．質(zhì)量較大的小車對桌面的壓力大，小車受到的摩擦力大，對實驗影響較大，故B錯誤；C．為了減小摩擦，應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面，可以減小摩擦對實驗的影響，故C正確；D．將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，是為了改變力的作用線的位置，探究二力平衡時兩個力的是否在同一直線上，故D正確。故選：B。【變式1-2】（2022春?朝陽區(qū)校級期中）在探究“二力平衡條件”的實驗中：（1）設(shè)計組裝的實驗裝置如圖所示，如果在兩線端掛上不同質(zhì)量的鉤碼，是用于探究兩個力的大小對物體平衡的影響；老師指出實驗桌面越光滑越好，其原因是減小小車與桌面間的摩擦力對小車運動狀態(tài)的影響。（2）保持F1與F2相等，用手將圖中的小車扭轉(zhuǎn)一個角度，使拉力F1和F2不在同一直線上，松手后，小車將不能（選填“能”或“不能”）在此位置平衡?！敬鸢浮浚?）大?。恍≤嚺c桌面間的摩擦力；（2）不能?！窘獯稹拷猓海?）實驗中通過改變兩個托盤中放入砝碼的質(zhì)量來改變小車兩端的拉力大小，因此使兩個托盤中砝碼的質(zhì)量相等或不相等，是為了探究兩個力的大小對小車平衡的影響；老師指出實驗桌面越光滑越好，其原因是減小小車與桌面間的摩擦力對小車運動狀態(tài)的影響；（2）保持兩個托盤中的砝碼質(zhì)量相等，則F1和F2相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后，使拉力F1和F2不在同一直線上，松手后，可觀察到小車的運動狀態(tài)，小車將不能在此位置平衡。故答案為：（1）大??；小車與桌面間的摩擦力；（2）不能?！咀兪?-3】（2022秋?延慶區(qū)期末）在探究“二力平衡條件”的實驗中，光滑水平桌面上設(shè)計組裝的實驗裝置如圖甲所示。（1）在探究力的大小對二力平衡的影響時，可通過調(diào)整砝碼的質(zhì)量來改變F1和F2的大小。（2）保持F1與F2相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)到圖乙中的位置（F1和F2作用線相平行），松手后，小車將不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，要發(fā)生轉(zhuǎn)動。實驗中設(shè)計這一步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足哪個條件？必須作用在同一條直線上?！敬鸢浮浚?）砝碼的質(zhì)量；（2）不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，要發(fā)生轉(zhuǎn)動；必須作用在同一條直線上?！窘獯稹拷猓海?）實驗中改變砝碼的質(zhì)量，來改變F1和F2的大??；（2）小車受到的F1與F2大小相等，不在同一條直線上，小車不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，要發(fā)生轉(zhuǎn)動，可以探究二力平衡時，二力是否必須作用在同一條直線上。故答案為：（1）砝碼的質(zhì)量；（2）不能處于靜止?fàn)顟B(tài)，要發(fā)生轉(zhuǎn)動；必須作用在同一條直線上。能力提升訓(xùn)練一、實驗題。1．（2022春?江漢區(qū)期中）小明和小紅分別“探究二力平衡的條件”。（1）小明設(shè)計的方案如左圖：把木塊放到水平桌面上，木塊兩端用細(xì)線掛著相同的托盤，兩根線分別跨過兩個定滑輪，使作用在小車上的兩個拉力方向相反，且在同一條直線上。當(dāng)向左、右兩盤分別同時加入100g、120g的砝碼時，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時木塊兩邊所受的拉力相等（選填“相等”或“不相等”）。（2）小紅則認(rèn)為，本實驗應(yīng)用帶輪的小車替代木塊作為研究對象（如圖所示），這樣的改進(jìn)是為了減小摩擦力對實驗的影響；實驗時通過調(diào)整盤中鉤碼的數(shù)量來改變拉力的大?。划?dāng)小車平衡時，小紅將小車轉(zhuǎn)過一個角度，松手后觀察釋放瞬間（選填“釋放瞬間”或“最終”）小車能否平衡?！敬鸢浮浚?）相等；（2）摩擦力；鉤碼的數(shù)量；釋放瞬間。【解答】解：（1）當(dāng)左盤和右盤中砝碼的質(zhì)量不相等，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明木塊還受平衡力的作用；此時木塊有向右運動的趨勢，桌面對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力平衡，即此時木塊兩邊所受的拉力相等；（2）相同條件下，滾動摩擦遠(yuǎn)小于滑動摩擦力，實驗中用小車代替木塊，可減小摩擦力對實驗的影響；在線的兩端掛上鉤碼的作用是使兩個拉力的方向相反，可通過調(diào)整鉤碼的數(shù)量來改變拉力的大??；將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，兩個拉力不在同一直線上，松手后紙片釋放瞬間不能平衡，設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究不在同一直線上的兩個力是否平衡。故答案為：（1）相等；（2）摩擦力；鉤碼的數(shù)量；釋放瞬間。2．（2022春?海淀區(qū)校級期中）某實驗小組在“探究二力平衡的條件”實驗中：（1）實驗小組設(shè)計了如圖甲實驗裝置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)在如圖甲所示的情況下，木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過同學(xué)們分析討論，認(rèn)為是摩擦力對實驗結(jié)果產(chǎn)生了影響；（2）改進(jìn)的實驗器材如圖乙所示①在一張輕質(zhì)卡片的對角打孔，并在兩孔之間畫一條直線；②手拿住小卡片，在細(xì)線兩端各掛上一個50g的鉤碼，放手后，小卡片處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明小卡片受力平衡（選填“平衡”或“不平衡”），小卡片受到的合力大小是0N；③保持細(xì)線兩端所掛鉤碼均為50g不變，將小卡片轉(zhuǎn)至一定角度，松手后小卡片轉(zhuǎn)動，說明不在同一直線上的兩個力不能（選填“能”或“不能”）平衡；④在左端再掛上一個50g的鉤碼，小卡片將向左運動（選填“向左運動”、“向右運動”或“保持靜止”）；⑤通過實驗，能得出二力平衡的兩個條件是兩個力大小相等，方向相反?！敬鸢浮浚?）摩擦力；（2）②平衡；0；③不能；④向左運動；⑤相等；相反?！窘獯稹拷猓海?）在木塊兩側(cè)掛不同數(shù)量的鉤碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊還受平衡力的作用；此時木塊有向左運動的趨勢，木塊和桌面之間產(chǎn)生了向右的摩擦力的作用，向右的拉力和摩擦力與向左的拉力是平衡力；（2）②小卡片兩端通過滑輪掛上鉤碼，兩側(cè)鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個向相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，當(dāng)左右兩端同時掛上相同的鉤碼個數(shù)時小卡片保持靜止，處于平衡狀態(tài)，所以此時小卡片兩端的拉力的大小相等，則小卡片此時受到的合力大小為0N；③當(dāng)小卡片平衡時，將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片不能平衡，設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究一對平衡力是否需要在同一直線上；④此時若左端再掛上一個50g的鉤碼，左側(cè)拉力增大，則小車將向左運動。⑤二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上。故答案為：（1）摩擦力；（2）②平衡；0；③不能；④向左運動；⑤相等；相反。3．（2022春?漳州期末）在“探究二力平衡條件”的實驗中，小宇依次進(jìn)行實驗。（1）如圖甲，木塊左右兩邊各掛一個相等質(zhì)量的鉤碼時，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。小宇在右邊鉤碼上加一小塊橡皮泥時，木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時木塊在水平方向受到的是平衡（選填“平衡”或“非平衡”）力；取下橡皮泥，在右邊再加一鉤碼時，木塊卻向右運動；（2）在老師的建議下小宇對實驗進(jìn)行改進(jìn)，如圖乙用小車替換木塊進(jìn)行實驗，目的是減小摩擦力對實驗的影響；（3）如圖丙用卡片替換小車，應(yīng)使用硬紙板，這樣可以減小重力對實驗的影響。在實驗中，將卡片旋轉(zhuǎn)一定角度，松手后發(fā)現(xiàn)卡片旋轉(zhuǎn)到原來位置，這說明兩個力必須作用在同一直線上，物體才能平衡?！敬鸢浮浚?）平衡；（2）摩擦力；（3）同一直線。【解答】解：（1）因木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊在水平方向上應(yīng)受平衡力的作用。（2）用小車替換木塊，變滑動為滾動，主要是為了減小摩擦力對實驗的影響。（3）實驗中，將卡片旋轉(zhuǎn)一定角度，此時卡片在水平方向上受到的兩個力不在同一直線上，松手后發(fā)現(xiàn)卡片旋轉(zhuǎn)到原來位置，即卡片在水平方向上受到的這兩個力在同一直線上時，卡片才靜止不動，說明這兩個力必須作用在同一條直線上時，物體才能平衡。故答案為：（1）平衡；（2）摩擦力；（3）同一直線。4．（2022春?路北區(qū)期中）如圖甲所示是小明探究二力平衡條件時的實驗裝置。（1）當(dāng)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，水平方向上小車受到的兩個力是相互平衡的。（2）如圖乙是同組小紅設(shè)計的實驗裝置，你認(rèn)為裝置甲（選填“甲”或“乙”）更科學(xué)。原因是甲裝置可以減小摩擦力對實驗的影響或乙裝置木塊與桌面間的摩擦力較大，對實驗的影響較大。（3）小明實驗中發(fā)現(xiàn)兩邊的托盤中砝碼質(zhì)量不相等時小車運動，砝碼質(zhì)量相等時小車靜止，這說明二力平衡的一個條件是大小相等．（4）小明想探究二力平衡時兩個力是否在同一直線上，如圖甲所示，保持兩托盤里砝碼的質(zhì)量相等，他下面的操作是：將小車扭轉(zhuǎn)一定角度，松手后觀察小車是否能保持平衡狀態(tài)。（5）如圖所示，將小車換成彈簧測力計，物體A和B的重力分別為10N和6N，不計彈簧測力計和細(xì)線的重力及一切摩擦，則彈簧測力計的示數(shù)為6N?！敬鸢浮浚?）勻速直線運動；（2）甲；甲裝置可以減小摩擦力對實驗的影響或乙裝置木塊與桌面間的摩擦力較大，對實驗的影響較大；（3）大小相等；（4）將小車扭轉(zhuǎn)一定角度，松手后觀察小車是否能保持平衡狀態(tài)；（5）6。【解答】解：（1）小車處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，小車受到一對平衡力的作用；（2）甲實驗裝置中用小車進(jìn)行實驗優(yōu)于乙實驗方案，原因是小車與桌面間屬于滾動摩擦，是變滑動摩擦力為滾動摩擦力，減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響，故甲正確；（3）實驗中是通過調(diào)整鉤碼數(shù)量來改變拉力的大小，當(dāng)物體所受的拉力F1＝F2且物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，兩邊的托盤中砝碼質(zhì)量不相等時小車運動，這說明二力平衡的一個條件是大小相等；（4）用手將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，這樣兩個力不在同一直線上，小車將無法在這個位置平衡，松手后，發(fā)現(xiàn)小車旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，說明兩個力必須滿足的條件是兩個力在一條直線上；（5）以A為研究對象，分析A受力情況：重力，細(xì)線的拉力和地面的支持力，細(xì)線的拉力小于A的重力，A靜止在地面上，則B也靜止，細(xì)線的拉力等于B的重力，又彈簧秤的讀數(shù)等于細(xì)線的拉力，所以彈簧秤的讀數(shù)為6N。故答案為：（1）勻速直線運動；（2）甲；甲裝置可以減小摩擦力對實驗的影響或乙裝置木塊與桌面間的摩擦力較大，對實驗的影響較大；（3）大小相等；（4）將小車扭轉(zhuǎn)一定角度，松手后觀察小車是否能保持平衡狀態(tài)；（5）6。5．（2022春?船營區(qū)校級期中）在探究“二力平衡條件”的實驗中：（1）甲、乙兩組同學(xué)分別選擇器材后，設(shè)計組裝的實驗裝置如圖所示。老師指出乙組同學(xué)選擇的器材更加合理，其原因是：減小摩擦對實驗的影響。（2）在兩邊掛上等重的砝碼，將木塊扭轉(zhuǎn)一個角度，使木塊的兩邊細(xì)繩相互平行，但不在同一直線上。放開木塊后，木塊將轉(zhuǎn)動。結(jié)論：要使兩個力互相平衡，兩個力必須在同一直線上。（3）若有一組同學(xué)用甲裝置實驗時，在左右兩盤同時放入質(zhì)量不等的砝碼，放開木塊，木塊仍然保持靜止，此時木塊受到的力是平衡力（填“平衡力”或“非平衡力”）?！敬鸢浮浚?）減小摩擦對實驗的影響；（2）轉(zhuǎn)動；同一直線上；（3）平衡力?！窘獯稹拷猓海?）乙器材將木塊改為小車，將滑動摩擦力變?yōu)闈L動摩擦力，大大減小了摩擦，減小了摩擦對實驗的影響；（2）在兩邊掛上等重的砝碼，將木塊扭轉(zhuǎn)一個角度，使拉力F1與F2不在同一條直線上，觀察到木塊發(fā)生轉(zhuǎn)動，說明要使兩個力互相平衡，兩個力必須在同一直線上；（3）若兩邊拉力不相等，則木塊相對于桌面具有相對運動趨勢，此時桌面對木塊產(chǎn)生摩擦力的作用，木塊在兩個拉力及摩擦力的作用下保持靜止，木塊處于平衡狀態(tài)，所以受的力是平衡力；故答案為：（1）減小摩擦對實驗的影響；（2）轉(zhuǎn)動；同一直線上；（3）平衡力。6．（2022春?大武口區(qū)校級期中）在“探究二力平衡條件”的活動中，主要是通過探究力對物體的作用效果來實現(xiàn)探究目的的。如圖所示是可供選擇的兩種探究方案。（1）圖a的探究方案中研究對象是小卡片，圖b的探究方案中研究對象是小車，實驗中a方案要優(yōu)于b方案的原因是摩擦力越小對實驗的影響越??；（2）小明選擇了圖a所示的探究方案，他將系于小卡片兩對角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼。這是用于探究兩個力的大小和方向?qū)ξ矬w平衡的影響；（3）探究活動中還要求要把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，然后再松手。這樣做的目的是用于探究不在同一條直線上的兩個力對物體平衡的影響。【答案】（1）小車；摩擦力越小對實驗的影響越??；（2）大小；方向。（3）同一條直線。【解答】解：（1）圖b的探究方案中小車受到兩個力的作用，研究對象是小車。實驗中a方案要優(yōu)于b方案的原因是摩擦力越小對實驗的影響越小。（2）將系于小卡片兩對角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼。這是用于探究兩個力的大小和方向?qū)ξ矬w平衡的影響。（3）要把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，然后再松手。這樣做的目的是用于探究不在同一直線的兩個力對物體平衡的影響。故答案為：（1）小車；摩擦力越小對實驗的影響越??；（2）大小；方向。（3）同一條直線。7．（2022春?相城區(qū)校級期中）在“探究二力平衡的條件”活動中。（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件？（2）小華認(rèn)為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的重力和拉力的大小來進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測出拉力的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去。（3）為此，兩位同學(xué)不斷改進(jìn)并先后設(shè)計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進(jìn)的先后順序：B、A、C（用字母表示），這樣的改進(jìn)是為了減小摩擦力對實驗的影響。（4）小明在乙圖B方案中發(fā)現(xiàn)當(dāng)左右兩邊同時加入一個等重的砝碼時，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。小明再把右邊的砝碼換成一個較重的砝碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此得出結(jié)論：二力平衡時，兩個力的大小不一定相等，你認(rèn)為這樣的結(jié)論不可靠（選填“可靠”或“不可靠”）。這時小車在水平方向受到的力平衡（平衡/不平衡）。（5）如圖丙，是最終確認(rèn)的實驗方案。此方案中，用卡片代替小車的目的是卡片不會受到摩擦力的影響。（6）小明選擇了圖丙所示的探究方案，他將系于小卡片兩對角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼，這是用于探究兩個力的大小和方向?qū)ξ矬w平衡的影響。（7）圖丙所示的探究活動中還要求要把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，然后再松手，這樣做的目的是用于探究不在同一直線上的兩個力對物體平衡的影響?！敬鸢浮浚?）勻速直線運動；（2）重力；拉力；拉力；（3）（3）B、A、C；摩擦力；（4）不可靠；平衡；（5）卡片不會受到摩擦力的影響；（6）大小；方向；（7）同一直線。【解答】解：（1）當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受平衡力的作用。（2）小華認(rèn)為，若采用小明的方案，拉力和重力是一對平衡力，故必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進(jìn)行比較；研究發(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測出拉力的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力（重力）無法直接測量，所以這一方案無法實施下去；（3）由圖乙知，A圖中小車與桌面是滾動摩擦，B中木塊與桌面間是滑動摩擦，C圖只有滑輪間的摩擦；滑動摩擦力最大，滑輪間摩擦最小，為了減小摩擦力對實驗的影響，他們改進(jìn)的先后順序為：B、A、C；（4）小宇再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊還受平衡力的作用，木塊有向右運動的趨勢，木塊和桌面之間產(chǎn)生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力與向右的拉力是平衡力；（5）小車在水平面上時，由于小車對水平面有一定的壓力，存在一定的摩擦力，會影響實驗結(jié)果；用懸空的輕質(zhì)小卡片可以忽略摩擦力的影響；（6）將系于小卡片兩對角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼，這是用于探究兩個力的大小和方向?qū)ξ矬w平衡的影響；（7）把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，兩個力不在同一直線上，設(shè)計這一步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足的條件是在同一直線上。故答案為：（1）勻速直線運動；（2）重力；拉力；拉力；（3）（3）B、A、C；摩擦力；（4）不可靠；平衡；（5）卡片不會受到摩擦力的影響；（6）大小；方向；（7）同一直線。8．（2022春?汶上縣期中）某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置做“探究二力平衡的條件”實驗時，請問：（1）實驗時應(yīng)選擇較光滑（選填“光滑”或“粗糙”）的實驗桌面；（2）在圖甲實驗的基礎(chǔ)上，將小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放，觀察小車的運動狀態(tài)，這樣做的目的是探究兩個平衡的力是否作用在同一直線上；（3）為了探究兩個平衡的力是否作用在同一個物體上，小明用輕質(zhì)卡片代替小車做實驗，如圖乙所示，他將要對卡片進(jìn)行的操作是剪成兩部分；（4）實驗中定滑輪的作用是改變力的方向，通過調(diào)整鉤碼的個數(shù)可以改變拉力的大小；（5）如果將圖甲中的小車兩邊繩子固定在同一端上，掛相同的鉤碼，且沿同一方向拉小車，可以發(fā)現(xiàn)小車不會靜止，這是為了表明小車受到的二力若平衡，必須滿足兩個力的方向相反這一條件而設(shè)計的步驟；（6）通過上述過程可知：作用在同一物體上的兩個力，只有當(dāng)大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，這兩個力才彼此平衡?！敬鸢浮浚?）光滑；（2）同一直線上；（3）剪成兩部分；（4）鉤碼的個數(shù)；（5）兩個力的方向相反；（6）同一物體。【解答】解：（1）為了減小小車與桌面之間的摩擦對實驗的影響，應(yīng)選擇較光滑的實驗桌面；（2）小車靜止在桌面上時，所受的兩個拉力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，是一對平衡力。將小車扭轉(zhuǎn)一個角度后，小車所受的兩個拉力不再作用在同一直線上，觀察此時小車是否還能保持靜止，可確定兩個平衡力是否需要作用在同一直線上；（3）要探究兩個平衡力是否作用在同一個物體上，需要讓兩個力作用在不同的物體，觀察物體是否處于平衡狀態(tài)，所以需要將卡片一分為二地剪開；（4）實驗中鉤碼對繩子作用力是向下的，而在探究中，卡片所受的兩個拉力是水平方向的，而繩子通過定滑輪后，將方向向下的拉力改變?yōu)樗椒较?。所以定滑輪的作用是改變力的方向；實驗中改變鉤碼的個數(shù)，則鉤碼對繩子的拉力會發(fā)生改變，則卡片所受的拉力的大小也隨之改變；（5）圖甲實驗稍作改變后，小車所受的兩個拉力大小相等，方向相同，小車不會靜止，即不能處于平衡狀態(tài)，所受的兩個方向相同的拉力不是平衡力，所以二力平衡，必須滿足兩個力的方向相反；（6）由上述實驗可得：作用在同一物體上的兩個力，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，兩個力彼此平衡。故答案為：（1）光滑；（2）同一直線上；（3）剪成兩部分；（4）鉤碼的個數(shù)；（5）兩個力的方向相反；（6）同一物體。9．（2022?南京模擬）如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景：（1）小華將系于小卡片（重力可忽略不計）兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，并通過調(diào)整鉤碼數(shù)量（或質(zhì)量）來改變拉力的大??；（2）當(dāng)小卡片平衡時，小華將小卡片旋轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片不能（能/不能）平衡。設(shè)計此實驗步驟是為了探究不在同一直線上的兩個力是否平衡；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是剪斷紙片；（4）如圖乙所示，小華用手抓住卡片使卡片靜止，當(dāng)她輕輕松手后，卡片將保持靜止（向右運動/向左運動/保持靜止）；（5）如圖丙，若在左邊掛重為G的砝碼、右邊掛重為2G的砝碼，物體M恰好以速度v向右勻速直線運動；如果右邊中的砝碼不變，物體M在水平桌面上以2v向左做勻速直線運動，則左邊中再加鉤碼重為（繩子與輪的摩擦不計）B。A．GB．2GC．3GD．4G【答案】（1）相反；鉤碼數(shù)量（或質(zhì)量）；（2）不能；不在同一直線上的兩個力是否平衡；（3）剪斷紙片；（4）保持靜止；（5）B?！窘獯稹拷猓海?）如圖甲，小卡片兩端受到的線的拉力方向相反，拉力大小等于線下端鉤碼重力大小，即可以通過調(diào)整懸掛的鉤碼數(shù)量來調(diào)整拉力的大小。（2）將小卡片旋轉(zhuǎn)過一個角度，兩個拉力將不再同一條直線上，此時松開小卡片，可以觀察到小卡片不能保持靜止，此實驗步驟是為了探究不在同一條直線上的兩個力能否平衡。（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，可以把小卡片剪開，讓兩個拉力分別作用在兩個物體上，觀察小卡片能否保持靜止。（4）如圖乙，松手前，作用在小卡片上的兩個拉力方向相反、大小相等、在同一條直線上，松手后可以觀察到小卡片仍然保持靜止。（5）如圖丙，物體在水平方向上可能受到桌面對它的摩擦力；在左邊掛重為G的砝碼、右邊掛重為2G的砝碼，物體M向右勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，物體受到水平向左的摩擦力為f＝G右﹣G左＝2G﹣G＝G，如果右邊中的砝碼不變，要使物體M在水平桌面上向左做勻速直線運動，此時物體受到水平向右的摩擦力大小仍為G（滑動摩擦力只與壓力大小以及接觸面的粗糙程度有關(guān)），則左邊中應(yīng)該加鉤碼重為G左′＝G右+f＝2G+G＝3G，即在原來G的基礎(chǔ)上再加上2G的鉤碼，故選B。故答案為：（1）相反；鉤碼數(shù)量（或質(zhì)量）；（2）不能；不在同一直線上的兩個力是否平衡；（3）剪斷紙片；（4）保持靜止；（5）B。10．（2022春?貴陽期中）如圖是某實驗小組探究二力平衡的條件的實驗情景：（1）在細(xì)線的兩端掛上鉤碼，使作用在木塊上的兩個拉力方向相反，并通過調(diào)節(jié)鉤碼數(shù)量來改變兩端拉力的大??；（2）如圖甲，實驗時發(fā)現(xiàn)在細(xì)線左右兩端同時掛一個質(zhì)量相等的鉤碼時，木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若再將一個質(zhì)量較小的鉤碼輕輕掛在細(xì)線右端，觀察到木塊A仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過同學(xué)們分析討論，認(rèn)為是摩擦力對實驗結(jié)果產(chǎn)生了影響；（3）如圖乙，小明用小車B替換木塊A進(jìn)行實驗的目的是減小摩擦力對實驗的影響；實驗中他是通過觀察小車是否處于靜止?fàn)顟B(tài)來判斷它受的兩個力是否平衡；（4）同組的小紅利用輕質(zhì)小卡片C替換小車B進(jìn)行實驗，在一張輕質(zhì)小卡片的對角位置打孔，并在兩孔之間畫一條直線，改進(jìn)的實驗器材如圖丙所示：①選擇輕質(zhì)小卡片的目的是忽略卡片重力對實驗的影響；②手拿住小卡片，在細(xì)線兩端各掛上一個50g的鉤碼，放手后，小卡片處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明小卡片受力平衡，小紅接下來進(jìn)行了如圖丁的操作，放手后將觀察到卡片轉(zhuǎn)動，這樣做的目的是：驗證不在同一條直線上的兩個力能否平衡。【答案】（1）鉤碼數(shù)量；大??；（2）摩擦力；（3）減小摩擦力對實驗的影響；靜止；（4）①忽略卡片重力對實驗的影響；②不能；驗證不在同一條直線上的兩個力能否平衡。【解答】解：（1）在細(xì)線的兩端掛上鉤碼，使作用在木塊上的兩個拉力方向相反，并通過調(diào)節(jié)鉤碼的數(shù)量來改變兩端拉力的大??；（2）在細(xì)線左右兩端同時掛一個質(zhì)量相等的鉤碼，由于左右砝碼的質(zhì)量相等，故木塊兩邊所受的拉力相等；再將一個質(zhì)量較小的鉤碼輕輕掛在細(xì)線右端時，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；此時木塊有向右運動的趨勢，桌面對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力平衡；摩擦力對實驗結(jié)果產(chǎn)生了影響；（3）為減小摩擦力對實驗的影響，用小車B替換木塊A進(jìn)行實驗；通過觀察小車是否處于靜止?fàn)顟B(tài)來判斷它受的兩個力是否平衡；（4）①利用輕質(zhì)小卡片C替換小車B進(jìn)行實驗，小卡片幾乎懸在空中，實驗受摩擦力影響很小，卡片重力小，可忽略其重力對實驗的影響；②手拿住小卡片，在細(xì)線兩端各掛上一個50g的鉤碼，放手后，小卡片處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明小卡片受力平衡，小紅接下來進(jìn)行了如圖丁的操作，將卡片扭轉(zhuǎn)一個角度，兩個力不在同一直線上，已知兩個力的大小相等，方向相反，所以可以探究驗證不在同一條直線上的兩個力能否平衡；由于不滿足二力平衡的條件，放手后將觀察到卡片轉(zhuǎn)動。故答案為：（1）鉤碼數(shù)量；大??；（2）摩擦力；（3）減小摩擦力對實驗的影響；靜止；（4）①忽略卡片重力對實驗的影響；②不能；驗證不在同一條直線上的兩個力能否平衡。11．（2022春?東莞市期中）在探究“二力平衡的條件”實驗中，如圖甲、乙所示，小剛把木塊、小華把小車放在光滑的水平桌面上，他們分別向托盤里加減砝碼觀察現(xiàn)象。（1）這兩個實驗裝置中，你認(rèn)為裝置乙（選填“甲”或“乙”）更科學(xué)，其主要原因是為了減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響。（2）在裝置乙中，將小車旋轉(zhuǎn)一定角度，松手后，發(fā)現(xiàn)小車又恢復(fù)原狀，這說明兩個力作用在同一直線上，物體才能平衡。（3）在實驗中通過改變鉤碼數(shù)量來改變桌面上的物體所受拉力的大小。（4）為了驗證二力平衡時兩個力是否在同一物體上，在圖丙情況下，下一步的操作是：把卡片從中間剪開，再觀察卡片的運動情況?！敬鸢浮浚?）乙；摩擦力；（2）同一直線；（3）改變鉤碼數(shù)量；（4）從中間剪開。【解答】解：（1）為了減小摩擦力對該實驗的影響，故乙裝置更合理，小車與桌面間屬于滾動摩擦，比滑動摩擦力小得多；（2）用手將小車旋轉(zhuǎn)一個角度，這樣兩個力不在同一直線上，小車將無法在這個位置平衡，說明兩個力必須滿足兩個力在一條直線上；（3）在實驗中通過改變鉤碼數(shù)量來改變桌面上的物體所受拉力的大??；（4）用剪刀將卡片從中間剪開，則兩個力作用在了兩個物體上，并觀察到兩邊鉤碼落下，由此可以得到二力平衡的另一條件是兩個力必須作用在同一物體上。故答案為：（1）乙；摩擦力；（2）同一直線；（3）改變鉤碼數(shù)量；（4）從中間剪開。12．（2022春?朝陽區(qū)校級期中）圖甲是小陽同學(xué)探究二力平衡條件實驗裝置圖。（1）實驗中他是通過觀察小車是否處于靜止?fàn)顟B(tài)來判斷它受到的兩個力是否平衡。（2）改變兩個托盤中放入砝碼的質(zhì)量，使兩個托盤中砝碼的質(zhì)量相等或不相等，是為了探究兩個力的大小對小車平衡的影響。（3）保持兩個托盤中的砝碼質(zhì)量相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放，觀察小車的運動狀態(tài)，是為了探究兩個力是否在同一直線上對小車平衡的影響（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗，同學(xué)們認(rèn)為小陽的實驗優(yōu)于小明的實驗。其主要原因是A。A．減少摩擦力對實驗結(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】（1）靜止；（2）大??；（3）同一直線上；（4）A?！窘獯稹拷猓海?）靜止的物體或勻速直線運動的物體都受到平衡力的作用，本實驗中是通過觀察小車是否處于靜止?fàn)顟B(tài)來判斷它受到的兩個力是否平衡。（2）實驗中通過改變兩個托盤中放入砝碼的質(zhì)量來改變小車兩端的拉力大小，因此使兩個托盤中砝碼的質(zhì)量相等或不相等，是為了探究兩個力的大小對小車平衡的影響。（3）保持兩個托盤中的砝碼質(zhì)量相等，則F1和F2相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放，觀察小車的運動狀態(tài)，是為了探究兩個力是否在同一直線上對小車平衡的影響。（4）小陽實驗用的小車，在水平桌面上受到的摩擦力屬滾動摩擦力；小明實驗用的木塊，放在水平桌面上，木塊和桌面之間是滑動摩擦力，相同情況下，滾動摩擦小于滑動摩擦，用滾動摩擦代替滑動摩擦可以減小摩擦力對實驗的影響，所以小陽的實驗方案要優(yōu)于小明的實驗方案。故A正確，BCD錯誤。故選：A。故答案為：（1）靜止；（2）大小；（3）同一直線上；（4）A。13．（2022春?武江區(qū)校級期中）小軍和小紅利用如圖所示裝置探究二力平衡條件。（1）圖甲裝置的研究對象是木塊A（選填“木塊A”或“砝碼”），實驗中判斷其是否受平衡力作用的依據(jù)是物體是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。（2）小軍某次利用圖乙裝置進(jìn)行實驗時，在左盤放入0.3kg的砝碼，在右盤中放入0.25kg的砝碼，小車靜止，此時小車受到的一定是（選填“可能是”、“一定是”或“不是”）平衡力。這個現(xiàn)象與二力平衡條件不完全相符，你認(rèn)為原因可能是桌面對小車有摩擦力。（3）小紅為了避免出現(xiàn)小軍的情況，采用圖丙所示裝置進(jìn)行實驗，在實驗中她應(yīng)使用輕質(zhì)硬紙板。（選填“輕質(zhì)”或“厚重”）（4）小紅在硬紙板平衡后，將硬紙板轉(zhuǎn)過一個角度，如圖丙，然后再松手。這樣做是為了探究一對平衡力是否作用在同一直線上（選填“同一物體上”