专题07探究二力平衡条件-2019年中考物理必考22个实验考学练(解析版)

1、实验七、探究二力平衡条件的实验【实验目的】：探究当物体只受两个力作用而处于平衡状态时，这两个力必须满足的条件。【实验器材】：弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。（a）旋转<b）静止（c）【实验步骤】：探究当物体处于静止时，两个力的关系；探究当物体处于匀速直线运动状态时，两个力的关系如图 a所示，作用在同一物体上的两个力，在大小相等、方向相反的情况下，它们还必须在同一直线, 这二力才能平衡。如图 b、c所示，两个力在大小相等、方向相反且在同一直线上的情况下，它们还必须在同一物体上, 这二力才能平衡。【实验结论】：二力平衡的条件：1.大小相等（等大）2.方向相反（反向）3 .同一直线（共线

2、）4 . 同一物体（同体）甲【考点方向】：1、在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：摩擦力2、你认为右图哪个实验更合理？答： 甲，应为乙物体受到的摩擦力大，对实验效果影响大 。3、如何判断物体是否处于平衡状态？ 答：当物体保持静止或匀速直线运动状态时，都可以判定物体处于平衡状态.4、实验中如何改变拉力的大小？答：通过改变祛码的个数，来改变对小车的拉力大小.5、定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向6、如何探究两个力作用在同一物体上？答：将纸板从中间剪开，观察纸板是否还处于平衡状态。7、如何探究两个力在同一直线上：答：把纸板转动一个角度，然后松手，观察小车的运动状态.8、实验结论：二力

3、平衡条件： 同体、等大、方向、共线 。9、实验方法：控制变量法10、选择静止状态的原因：匀 速运动状态不好控制 。11、进行多次实验的目的： 得出普遍规律，避免偶然性 。【经典例题】：例题：如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，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.(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 (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

4、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，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 .A.减小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(5)利用图丙装置 ( 选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件 .【答案】(1)相反；钩码个数；(2)不能；不在同一直线上的二力能否平衡；把小卡片剪为两半；(4)A;(5) 能.【解析】(1)钩码因为重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码

5、的重力；(2)小卡片转过一个角度，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)探究二力平衡时，验证两个力需要作用在同一个物体上，可以把小卡片分成两半变成两个物体；(4)小明将木块放在水平桌面上，木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用，就会影响实验效果；(5)只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究.练习1: (2017扬州)在“探究二力平衡的条件”活动中。(1)如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?图甲(2)小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的

6、 和 的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出 的大小，在未知二力平衡条件的 前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去。(3)为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序： (用字母表示)，这样的改进是为了减小 对实验的影响。(4)如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于卡片的重力 (远小于/小于/远大 于)钩码的拉力，故卡片的重力可忽略不计。【答案】(1)静止或匀速直线运动(2)重力；拉力；拉力(3) BAC(4)卡片质量很小【解析】(1)如果物体受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说

7、明这两个力是相互平衡的；(2)若采用小明的方案，必须测出物体所受的重力和拉力的大小来进行比较。研究发现，小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测量出拉力的大小，在未知二力平衡的条件下，另一个力无法直接测量，所 以这个方案无法开展下去；(3)图乙中，B受到的摩擦力最大，A次之，因而改进的先后顺序是 BAQ这样改进是为了减少摩擦力对实 验的影响；(4)丙图中，由于卡片的质量很小，故卡片的重力可以忽略。练习2: (2017益阳)如图所示，是某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时设计的实验装置。长滑板放在紧靠竖直墙壁的水平实验桌上，弹簧测力计左端通过细绳连接金属物块P,右端固定在墙上。在水平

8、外力F的作用下，将长滑板从物块 P的底下水平向左抽出。方案一：保持物块 P对长滑板的压力不变，更换不同材料的长滑板，重复多次实验，得到的实验数据如表1;方案二：保持长滑板的材料不变， 在物块P的上表面增减祛码，重复多次实验，得到的实验数据如表 2。根据以上数据回答以下问题:长.才版、r材料木块-叠勒会展会舄4*金舄撑胶会苒-洋修冏力计 的京袅3)3 23.<4J.9如材料椎般会孱为我P时长潸板灼 或力1517191 W弹鬓力计的正敷小】3,9155.1(1 )弹簧测力计对物块P的拉力大小等于物块P受到的滑动摩擦力，理由是 ,(2)表1中当使用木块与金属做实验时，弹簧测力计的示数如图所示，

9、则物块P所受到的滑动摩擦力为 N;(3)分析表1、表2中的实验数据，你能得到的结论是 ;(4)在现实的生产与生活中，许多摩擦对我们是有用的，请你联系生活实际，试例举一个增大有用摩擦的实例，并说明是通过采取什么措施来增大摩擦的： 。【答案】(1)二力平衡(2) 2.6(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关(4)鞋底上有花纹，能够防止人走路时滑倒，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦(合理即可)(1)将长木板从物体水平向左抽出的过程中，物体受到长木板向左的摩擦力和弹簧向右的拉力，且物体相 对于地面位置不发生改变，处于平衡状态，因为二力平衡，所以两者大小相等。(2)图示弹簧测

10、力计分度值为故读数为次6N,且弹簧拉力与物体受到的摩擦力大小相等。(3)由方案一所得表可知，当压力一定时，接触面粗糙程度不同，滑动摩擦力大小不同；由方案二所得表 可知，当接触面粗糙程度一定时，压力不同，滑动摩擦力大小不同，故可得出滑动摩擦力的大小与压力大 小和接触面的粗糙程度有关。(4)联系生活实际，合理分析即可。练习3: (2017哈尔滨)实验小组要探究二力平衡条件.实验中每个钩码重力相同，摩擦力忽略不计.Fi、F2的方向,大小F3 F4；当右端再挂上一个(1)如图甲装置，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时;当左右两端同时取下一个钩码时，如图乙，小车仍静止，此时钩码时，如图丙，小车将做变速运动，此时F5 F6.(2)在图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，松手后，观察小车的情况，这样做可以探究什么问题？(3)对比甲、乙、丙三次实验，当小车静止时，水平方向上受到两个力的大小关系如何？还能看出小车受非平衡力作用时，运动状态将怎样？【答案】(1)相反；相等；=(或等于)；小于(或小于)(2)同时作用在小车上、不在同一条直线上的两个力，能否平衡？(3)大