实验10 探究二力平衡的条件-中考物理实验精练通关（解析版）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页实验10探究二力平衡的条件小车、滑轮、托盘、钩码、棉线、水平桌面等。（1）通过定滑轮改变力的方向；（2）通过改变钩码的数量来改变力的大小。3．实验操作（1）把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘加不同数量的钩码，观察记录小车的运动状态；（2）向挂在小车同一端的两个托盘中加相同数量的钩码，观察记录小车的运动状态；（3）向挂在小车两端的托盘加相同数量的钩码，把小车扭转一定角度，松手后观察记录小车的运动状态。小车在水平方向所受二力的情况小车运动状态是否改变大小方向是否在一条直线上不相等相等相等……作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力九彼此平衡。（同体、等大、反向、共线）（1）尽量减小装置间的摩擦（小车和桌面），防止摩擦对实验的影响；（2）在探究二力是否作用在同一物体时，实验不易操作。【实验创新】1.实验装置2.实验操作（1）在两边挂上等重的钩码，用剪刀从纸片中间剪开，发现分开后的纸片向相反的方向运动。3.交流与反思（1）纸片质量要小，减小重力对实验的影响；（2）两边的定滑轮高度不需要相同。1．小明在“探究二力平衡的条件”的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。

（1）通过实验比较，小明发现采用方案（选填“甲”或“乙”）实验效果更好，原因是；（2）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上；这说明二力平衡时，两个力的大小；（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且上，这两个力才能彼此平衡；（4）在完成探究实验后：小明剪断小车左边的细线，小车由静止变为向右运动，此现象说明力可以改变物体的。【创新设置】丙丁戊（5）利用图丙装置（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等，用手将纸片拿住不动（如图中所示状态），松手后，纸片将；（6）为了验证两个力是否作用在同一条直线上，小明同学将图乙中卡片往下拉到一定距离，如图丁所示，松手后发现卡片又恢复图乙原状，小明的方法（选填“能”或“不能”）得到结论，这是因为。（7）若要验证两个力是否作用在同一物体上，应如何操作？。【答案】乙减小了摩擦力对实验的影响相等作用在同一条直线运动状态能静止不能未控制两个力的方向相反用剪刀从中间剪开纸片【详解】（1）[1][2]通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦小于滑动摩擦，减小了摩擦力对实验的影响。（2）[3]当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，由于砝码的重力相同，则两侧绳子对小车的拉力是一对平衡力，小车就能保持静止状态，说明彼此平衡的两个力大小相等。（3）[4]保持两盘砝码质量相等（即让两边的拉力相等），把小车扭转一个角度，使拉力不在同一条直线上，观察到小车发生转动，当小车重新恢复到原来的静止状态时，拉力作用在同一条直线上；这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力才能彼此平衡。（4）[5]剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，小车受力不再平衡，此现象说明力可以改变物体的运动状态。（5）[6]利用图丙装置，卡片两边拉力方向相反，作用在同一直线上，作用在同一纸片上，也可以通过调整两边砝码的个数改变两拉力的大小，能探究二力平衡的条件。[7]图丙装置中保持两侧钩码数相等，用手将纸片拿住不动（如图中所示状态），纸片受到的两力相平衡，松手后，纸片将静止。（6）[8][9]由图丁得，小美同学将图乙中卡片往下拉到一定距离，两个力的方向不在同一直线上，两力的方向也没有相反，未控制两个力的方向相反不能得到两力平衡时两力要在同一直线上。（7）[10]要验证两个力是否作用在同一物体上，用剪刀从纸片中间剪开，观察纸片是否保持静止。真题演练1．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。

（1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，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；（2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，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；（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较的砝码进行实验。（选填“大”或“小”）【答案】大小相等方向相反转动同一直线上大【详解】（1）[1]在两托盘中放入质量相等的砝码，左右两侧拉力相等，小车平衡；在两托盘中放入质量不相等的砝码，左右两侧拉力不相等，小车不能平衡，说明相互平衡的两个力大小相等；[2]把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，小车受到的这两个力的方向相同，不能平衡，说明这说明相互平衡的两个力方向相反。（2）[3][4]将已经平衡的小车扭转一个角度后，小车受到的这两个力就不在同一条直线上，结果小车会转动，直到这两个力在同一条直线上，说明相互平衡的两个力作用在同一条直线上。（3）[5]砝码质量越大，对小车的拉力就越大，摩擦力对实验的影响就会越小。2．（2022·山东聊城·统考中考真题）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小对实验结果的影响；（2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态；（3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将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；（4）小车处于静止后，保持与的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在上。【答案】摩擦力静止相等同一直线【详解】（1）[1]实验中选用小车为研究对象，滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力对实验结果的影响。（2）[2]实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，如果小车处于静止状态，说明小车受到平衡力的作用。（3）[3]实验时，向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，这表明平衡的两个力需要大小相等。（4）[4]把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。3．（2022·江西·统考中考真题）疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。【设计实验】如图1所示（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾农架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。【进行实验】（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶，再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；（4）更换小卡片，重新组装，如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。实验步骤小卡片所受二力情况小卡片的运动状态是否改变是否作用在同一物体上大小方向是否作用在同一直线上（1）是不等相反是是（2）是相等相反是否（3）否——————是（4）是相等相反①是请将表格中①的内容补充到横线上：①；【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小，方向相反，并作用在上；【交流与评估】（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的的作用，它类似于简单机械中的；（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的力和力是一对平衡力。【答案】否相等同一条直线方向定滑轮重支持【详解】[1]由实验步骤（4）可知，此时两绳子对小卡片的拉力不在同一条直线上，故可知表格中①的内容应填否。[2][3]由表中数据可知，只有实验步骤（2）中小卡片才能保持静止，故可知二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。（1）[4][5]由图中可知，晾衣架将变绳子对小卡片水平方向的拉力变成了竖直方向上，所以晾衣架起到了改变拉力的方向的作用，故可知它类似与简单机械中的定滑轮。（2）[6][7]由受力分析可知，静止在水平桌面上的剪刀，受到向下的重力和向上的桌面的支持力，剪刀在这两个力的作用下处于受力平衡状态，故这两个力是一对平衡力。4．（2021·山东日照·统考中考真题）乐乐所在的小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，器材有：长方体木块（各表面的粗糙程度相同），一面较光滑一面粗糙的长木板，弹簧测力计，钩码若干。【设计实验】（1）如图甲所示，乐乐用弹簧测力计水平拉动木块在运动，根据原理，木块在长木板上做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力是一对，此时木块所受的滑动摩擦力等于N。（2）由于影响滑动摩擦力大小的因素可能有多个，在探究某一因素对滑动摩擦力大小的影响时，应该采用的研究方法是法。【进行实验与收集数据】小组已进行了四次实验，数据记录如表。实验次数压力大小接触面的粗糙程度滑动摩擦力F/N1木块平放粗糙22木块平放较光滑1.63木块平放十钩码较光滑1.84木块侧放粗糙25木块侧放较光滑【分析与论证】（3）分析实验数据，由此得到的结论是滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，而与接触面积的大小，第五次实验，滑动摩擦力大小应等于N。【反思与评估】（4）乐乐发现在本实验中用的是木块，而课本中做“探究二力平衡的条件”的实验时用的是如图乙所示的小车，且放在较光滑的桌面上，原因是小车与桌面间的更小，从而减小对实验结果的影响。【答案】匀速直线二力平衡平衡力1.6控制变量无关1.6摩擦力【详解】（1）[1][2][3][4]根据二力平衡的知识，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小；由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.6N，此时的木块所受滑动摩擦力是1.6N。（2）[5]将多因素问题转化为单因素问题来研究的方法叫控制变量法；滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度两个因素有关，所以探究中要采用控制变量法。（3）[6][7]实验表明，摩擦力的大小与接触面的大小没有关系，因此第5次实验中的摩擦力和第2次实验中相同，也是1.6N。（4）[8]用小车代替木块是变滑动为滚动减小摩擦力，放在较光滑的桌面上也是为了减小摩擦力，因此用小车代替木块并放在较光滑的桌面上，都是为了减小摩擦力对实验的影响。5．（2021·湖南衡阳·统考中考真题）小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下：（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮、、分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但不相等，则这两个力不平衡。（2）按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，把塑料块转过，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但，这两个力不平衡。（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是。A．塑料块容易扭转B．塑料块是比较容易获取的材料C．减少了摩擦力对实验结果的影响【答案】大小不在同一直线上C【详解】（1）[1]由图甲知道，作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力，方向相反，由于大小不相等，物体不能处于平衡态，所以，这两个力不平衡。（2）[2]由图乙、丙知道，两个大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力作用下，物体不能处于平衡态，即这两个力不是平衡力。（3）[3]两图相比知道，甲图可减小摩擦力对实验的影响，故选C。跟踪训练1．图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。（1）小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂钩码，使作用在小纸片上的两个拉力方向相反，并通过调整来改变拉力的大小。当细线两端钩码相同时，小纸片静止不动，说明两个力平衡时的大小相等；（2）当小纸片静止不动时，小华将小纸片扭转过一个角度，松手后小纸片（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在上的两个力能否平衡。【答案】钩码数量不能同一直线【详解】（1）[1]小纸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纸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，因此可通过调整钩码数量来改变拉力的大小。（2）[2][3]小纸片转过一个角度，小纸片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。故设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。2．如图是小铁和小岭同学“探究二力平衡条件”的实验情景。

（1）如图甲，小铁同学将系于小卡片（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，当小卡片平衡时，小铁将小卡片转过一个角度，松手后小卡片（选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究。（2）若小铁在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图乙所示），你认为（选填“能”或“不能”）用小铁的装置进行实验。（3）在探究同一问题时，小岭同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示实验，同学们认为小铁的实验优于小岭的实验，主要原因是因为小铁的实验。【答案】不能不在同一条直线上的两个力能否平衡能见详解【详解】（1）[1][2]小铁将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上，则松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究：不在同一直线上的两个力能否平衡。（2）[3]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，照样能完成实验。（3）[4]小铁实验用的小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小岭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，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响。3．小丽和小红利用图甲所示装置探究二力平衡条件。实验时，她们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块A处于静止状态。若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后，观察到木块A仍然处于静止状态，为了避免这种现象发生，小丽用图中所示的小车B替换木块A进行实验；小红用图丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验。

（1）小丽、小红分别用小车B和硬纸板C替换木块A进行实验的目的是；（2）小红在实验中应使用硬纸板。（选填“轻质”、“厚重”）【答案】为了减小摩擦力的影响轻质【详解】（1）[1]实验时，如果两边砝码质量不同，观察到木块A仍然处于静止状态，说明木块和桌面之间产生了摩擦力的作用，向左拉力、摩擦力与向右的拉力是平衡力。要避免这种现象，就要减小木块与桌面之间的摩擦力的作用，用小车代替木块，用滚动代替滑动减小摩擦力的影响；用硬纸板C替换木块A进行实验，硬纸板与桌面不接触，也可以减小摩擦力的影响。（2）[2]小红用图丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验，使得接触面分离，减小摩擦力的影响，实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响。4．小明在“探究二力平衡的条件”的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。

（1）通过实验比较，小明发现采用方案（选填“甲”或“乙”）实验效果更好，原因是；（2）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上；这说明二力平衡时，两个力的大小；（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且上，这两个力才能彼此平衡；（4）在完成探究实验后：小明剪断小车左边的细线，小车由静止变为向右运动，此现象说明力可以改变物体的。【答案】乙减小了摩擦力对实验的影响相等作用在同一条直线运动状态【详解】（1）[1][2]通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦小于滑动摩擦，减小了摩擦力对实验的影响。（2）[3]当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，由于砝码的重力相同，则两侧绳子对小车的拉力是一对平衡力，小车就能保持静止状态，说明彼此平衡的两个力大小相等。（3）[4]保持两盘砝码质量相等（即让两边的拉力相等），把小车扭转一个角度，使拉力不在同一条直线上，观察到小车发生转动，当小车重新恢复到原来的静止状态时，拉力作用在同一条直线上；这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力才能彼此平衡。（4）[5]剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，小车受力不再平衡，此现象说明力可以改变物体的运动状态。5．在“探究二力平衡条件”的实验中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图a、c是可供选择的两种探究方案。

（1）第一小组的同学将系于小卡片（重力忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，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同并通过调整来改变拉力大小，这是用于探究两个力的大小对物体平衡的影响；（2）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的一个条件是；（3）如图（b）是在两细线端挂上相同钩码后的稳定状态，此时小卡片处于（选填“平衡状态”或“非平衡状态”）；（4）第二小组的同学将木块放在水平桌面上，设计了如图（c）所示的实验，操作中发现：当在左侧挂100g的钩码，右侧挂200g的钩码时，木块可向右做匀速直线运动。如果原有钩码都不变，使木块最终可向左做匀速直线运动，需要在左侧中再挂g的钩码（滑轮处的摩擦不计）；（5）实验后，各组同学都认为第一组的实验要优于第二组的实验，其主要原因是。【答案】钩码数量两个力作用在同一物体上平衡状态200可以减小摩擦力对实验的影响【详解】（1）[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两端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，所以可以通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。（2）[2]当小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码分别向两侧落下，说明二力平衡的一个条件是两个力必须作用在同一物体上。（3）[3]小卡片此时符合二力平衡的条件大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上，所以小卡片能够保持平衡状态。（4）[4]100g钩码的重力G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N所以200g钩码的重力为2N，若在左边挂100g钩码，右边挂200g钩码时，木块可向右做匀速直线运动，此时木块受到水平向左的滑动摩擦力，且木块受到的力是平衡力，所以有所以此时的摩擦力f=F右-F左=2N-1N=1N如果物体要向左匀速滑动，受到的滑动摩擦力方向变为水平向右，木块受到的力仍是平衡力，木块对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，所以有F右+f=F′左所以左边钩码的重力G左=F′左=2N+1N=3N左边需要再加的钩码重力为G加=G左-G=3N-1N=2N左边需要再加的钩码质量为（5）[5]把木块放在水平桌面上，木块和水平桌面之间存在摩擦力，木块受到的摩擦力会对实验产生影响，采用第一组的实验装置探究二力平衡的条件，纸片悬空，不受摩擦力，所以能减少摩擦力对实验结果的影响。6．如图是某实验小组的同学“探究二力平衡的条件”时的实验情景，已知每个钩码的质量均相等，滑轮处摩擦不计。

（1）当图甲中木块处于静止状态或状态时，它受到的外力是平衡的；（2）为了探究相互平衡的两个力的大小关系，实验时是通过改变来改变物体所受的两个拉力的大小，细心的小明同学在实验过程中发现，甲实验装置若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然能够保持静止，请写出产生这一现象的可能原因是：；（3）在图乙中，将硬纸片扭转一个角度，松手后，发现硬纸片又恢复原状，这说明两个力必须作用在同一上，物体才平衡；（4）若小华用剪刀将图乙处于平衡状态的小卡片从中间剪开时，两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须。【答案】匀速直线运动钩码数木块受到摩擦力的作用直线作用在同一物体上【详解】（1）[1]当图甲中木块处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的外力是平衡的，处于受力平衡状态。（2）[2]实验时通过钩码对木块施加拉力，通过改变钩码数来改变物体所受的两个拉力的大小。[3]甲实验装置若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，此时木块两边所受绳子拉力不同，但木块仍然能够保持静止，则可能是木块受到桌面的摩擦力的作用。（3）[4]在图乙中，将硬纸片扭转一个角度，此时两个拉力不是作用在同一条直线上，松手后，发现硬纸片又恢复原状，这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才平衡。（4）[5]若小华用剪刀将图乙处于平衡状态的小卡片从中间剪开时，此时两个拉力不是作用在同一个物体上，两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。7．如图所示，是小明探究“二力平衡条件”的实验。

（1）如图甲所示，当木块保持静止状态或运动状态时我们认为它受到的力是平衡的；木块所受的拉力是通过调节来改变的；（2）将图A的小卡片旋转一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后的瞬间小卡片不能平衡；这一步骤说明二力平衡要满足两个力要作用在上；（3）如图C所示，当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片，小卡片（选填“能”或“不能”）保持平衡。这说明平衡力要作用在上。【答案】匀速直线钩码数量同一直线不能同一物体【详解】（1）[1][2]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用；木块A受到的拉力分别等于左右两边砝码的重力，所以通过调节钩码数量来改变木块A所受的拉力。（2）[3]将图中的小卡片转过一个角度，这两个力就不在一条直线上了，所以松开手后小卡片不能平衡，说明二力平衡需要两个力在同一条直线上。（3）[4]当小卡片处于平衡状态时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，此时两个拉力没有作用在同一个物体上了，然后发现小卡片不能保持平衡，这说明平衡力需要满足作用在同一物体上。8．在探究“二力平衡的条件”的实验中，老师的演示实验是在水平桌面上进行的，如图甲所示。坐在教室后排的小明发现实验可见度小，不利于观察实验现象，同时实验也有不足。所以设计了如图乙所示的实验装置，将实验改成竖直方向进行。

（1）小明将小车换成质量很轻的卡片，其目的是；（2）将卡片上的两根细线跨放在A、B两个滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力；（3）实验中保持F1和F2的大小相等，用手将小卡片扭转一个角度，松手后，小卡片，说明；（4）卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，观察随之发生的现象，由此得出二力平衡的又一个条件是；【拓展】课后，小明发现同学们把作用在同一条直线上理解为只是在同一水平直线上，于是他在图乙的基础又设计了新的实验方案：。（用文字表述，也可以在答题卡虚线框中画图说明）【答案】排除了自身所受的重力对实验的影响相等转动作用在同一直线上的两个力才能实现二力平衡两个力作用在同一个物体上见解析【详解】（1）实验中，用到了卡片，是因为卡片的质量很小，其重力远小于卡片受到的拉力，重力可以忽略。因此选择比较轻的卡片，是排除了卡片自身重力对实验的影响。（2）保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量相等时，对小卡片的拉力相等，小卡片平衡。（3）当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，硬纸片两端的拉力就不在一条直线上，硬纸片就会转动，说明作用在同一直线上的两个力才能实现二力平衡。（4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二个力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是作用在同一物体上。（5）【拓展】只需再加一个滑轮C（如图所示），将右端细线改挂在滑轮C上，重复实验。

9．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小华将系于小卡片两对角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，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（填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡两个力共线；（3）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，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是。A．小卡片容易扭转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．减小摩擦力对实验结果的影响【答案】相反钩码个数旋转D【详解】（1）[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。[2]拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，即通过调整钩码数目可改变拉力的大小。（2）[3]探究二力平衡条件时，作用在同一物体上的两个力是否在同一直线上，要控制两个力的大小相同，方向相反。将小卡片旋转一个角度，能让作用在小卡片上的两个力的大小相等，方向相反，但不在同一直线上；若采用翻转，作用在卡片上的两力不在同一直线上，方向也不相反，有多个变量，无法实现探究目的。（3）[4]小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生影响；而小华的实验中，纸片被悬空，消除了摩擦力对实验的干扰，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。10．小明在“探究二力平衡条件”的实验中，将系于轻质小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上等质量的钩码，如图甲所示，此时小卡片保持静止。

（1）实验中选择小卡片的目的是（考虑/不考虑）小卡片的重力，原因是卡片的重力很小且此实验是探究水平方向二力平衡的条件；（2）实验过程中，小明在右侧加挂了一个钩码，由静止释放卡片发现卡片向右加速运动，由此可以得到二力平衡的一个条件是：相互平衡的两个力必须；（3）小明将卡片旋转一定角度，如图乙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状。这说明两个力必须作用在，物体才能平衡；（4）为了验证（3）中小明的结论，小美同学将卡片往下拉到一定距离，如图丙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状，小美的方法（能/不能）得到结论、原因是；（5）如果没有摩擦等因素的影响，在甲图中用手向上托一下左侧的钩码（卡片和钩码始终未接触滑轮），当手离开钩码后，卡片将做（加速/减速/匀速）直线运动。【答案】不考虑大小相等同一直线上不能两个力的方向不是相反的匀速【详解】（1）[1]小卡片质量小，重力小，实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力，原因是卡片的重力很小且此实验是探究水平方向二力平衡的条件。（2）[2]实验过程中，小明在右侧加挂了一个钩码，两侧拉力不相等，由静止释放卡片发现卡片向右加速运动，由此可以得到二力平衡的一个条件是：相互平衡的两个力必须大小相等。（3）[3]小明将卡片旋转一定角度，两侧拉力不在同一直线上，如图乙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状。这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。（4）[4][5]为了验证（3）中小明的结论，小美同学将卡片往下拉到一定距离，如图丙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状，小美的方法不能得到结论、原因是两个力的方向不是相反的，没有保证其他因素不影响实验。（5）[6]如果没有摩擦等因素的影响，在甲图中用手向上托一下左侧的钩码（卡片和钩码始终未接触滑轮），卡片受力不平衡，而向右运动，当手离开钩码后，卡片受力平衡，在平衡力的作用下，原来运动的卡片将做匀速直线运动。11．如图所示的是探究“二力平衡条件”时的实验情景。

（1）实验前同学们讨论图甲和图乙两种实验方案，认为更科学的是方案（选填“甲”或“乙”）；当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，说明它受到的力是相互平衡的。为了方便操作判断，应当使物体处于状态作为平衡状态；（2）经过多次实验，发现两边的托盘中砝码质量不同时物体运动，两边砝码质量相等时，物体保持静止，这说明二力平衡的一个条件是：二力平衡时，两个力必须大小；接着保持两托盘里砝码的质量相等，把两个托盘挂在物体的同一侧，放手后物体运动，说明：二力平衡时，两个力必须方向。（3）保持两托盘里砝码的质量相等，然后将物体扭转一个角度，如图丙所示，松手时物体（选填“能”或“不能”）保持平衡状态；【答案】乙静止相等相反不能【详解】（1）[1]方案乙可以减小摩擦力对实验的影响，故更科学。[2]小车处于静止状态时，操作更方便，更加容易判断。（2）[3]经过多次实验，发现两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态，质量相等时小车保持平衡状态，这说明二力平衡的两个力大小相等。[4]把两个重物挂在小车的同一侧，此时受力方向相同，放手后小车动，不能保持平衡，说明：二力平衡时，两个力的方向必须相反。（3）[5]保持两边所挂重物的质量相等，然后将小车扭转一个角度，两个力不在同一条直线上，受力不平衡，故松手后小车不能保持平衡状态。12．小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。

（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是可以减小对实验结果的影响；两种放法对桌面的压强p甲p乙（选填“>”“＜”或“=”）；（2）该实验装置中，木板两端滑轮的作用是；（3）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持状态；（4）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将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；（5）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在上；（6）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的。【答案】摩擦力＜改变力的方向静止相等同一条直线运动状态【详解】（1）[1]小明同学采用的实验装置如图乙，选用了小车，这样可以尽量减小摩擦力对实验的影响。[2]由于两图中压力相等，受力面积不相同即S甲>S乙，根据可知，p甲＜p乙。（2）[3]长木板两端滑轮是定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向。（3）[4]实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故判断依据是小车处于静止状态。（4）[5]实验时，左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，发现小车无法保持静止状态，这表明平衡的两个力需要大小相等。（5）[6]把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。（6）[7]小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，小车受力不再平衡，此现象说明力可以改变物体的运动状态。13．物理小组用如图所示的装置探究二力平衡的条件：

（1）在探究中，小组的同学发现两边砝码质量不等时，小车也处于静止状态，原因是小车受到的过大；由此小组同学认为，应该把小车放在（选填“光骨”或“粗糙”）的水平桌面上进行实验；（不考虑滑轮的摩擦）（2）更换桌面后，小组的同学向两端完全相同的小盘里加砝码，当两盘砝码的质量相等时，小车处于静止状态。于是总结得到二力平衡的条件之一：两个力大小相等。这种做法是不合理的，原因是；（3）保持两盘砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，松手后小车将（选填“能”“不能”）平衡。把小车扭转不同的角度是为了探究；（4）为了探究平衡的两个力是否作用在同一物体上，小组的同学用轻质小卡片代替图甲中的小车，实验装置如图乙所示，两端所挂钩码质量相等时，小明下一步的操作是，发现小卡片不能保持平衡，由此可以得出二力平衡的又一个条件：。【答案】摩擦力光滑只通过一次实验数据得出的结论具有偶然性不能二力不在同一条直线上时，二力是否平衡当小卡片平衡时，用剪刀沿小卡片中间迅速剪断小卡片作用在同一物体上【详解】（1）[1][2]在实际操作中，小明发现两边钩码质量不等时，小车仍能处于平衡状态，是因为此时小车与桌面间存在摩擦力，因此应将小车放在较光滑的水平桌面上。（2）[3]这种做法是不合理的，原因是：只通过一次实验数据得出的结论具有偶然性。（3）[4][5]保持两盘砝码质量相等，把小车扭转一个角度，此时两个力不在同一条直线上，小车不能处于平衡状态，设计此实验步骤的目的是为了探究二力不在同一条直线上时。（4）[6][7]当小卡片平衡时，用剪刀沿小卡片中间迅速剪断小卡片，两部分卡片会向各自钩码施加的拉力方向运动，此实验说明平衡力需要作用在同一个物体上。14．某实验小组利用如图所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验：

（1）如图甲，实验中定滑轮的作用是改变力