2020年中考物理必考25个实验考学练实验07探究二力平衡条件的实验含解析37

2020年中考物理必考25个实验考学练实验07探究二力平衡条件的实验含解析372020年中考物理必考25个实验考学练实验07探究二力平衡条件的实验含解析37PAGEPage\*MERGEFORMAT82020年中考物理必考25个实验考学练实验07探究二力平衡条件的实验含解析37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。【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①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。 ②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）4.同一物体（同体）【考点方向】：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。如何减小如图乙所示的不足之处：可以将物块改为小车或者使用更光滑的桌面。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。4、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．5、实验中如何改变拉力的大小？答：通过改变砝码的个数，来改变对小车的拉力大小．6、定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向。7、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。8、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．9、实验结论：二力平衡条件：同体、等大、反向、共线。10、实验方法：控制变量法。11、选择静止状态的原因：匀速运动状态不好控制。12、进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性。【创新母题】：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，并通过调整_________来改变拉力的大小。(2)当小卡片时，说明小卡片处于平衡状态；卡片平衡后，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)为了减小（4）中小明的问题，可以采取的措施是：。（举一个例子即可）(6)利用图丙装置(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。(7)如图丙实验时，如果将右侧两个砝码取下，替换为弹簧测力计，使其竖直向下拉。发现弹簧测力计的示数和左侧两个钩码的重力不相等，其可能的原因是。(8)实验完成后，请你帮小华 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 一下二力平衡的条件：。【答案】：(1)相反；钩码个数；(2)静止；不能；不在同一直线上的二力能否平衡；(3)把小卡片剪为两半；(4)A；(5)将小木块改为小车或者选择相对光滑的桌面；(6)能；(7)弹簧自身重力的影响；(8)当同一物体受到等大、反向、在同一条直线上的两个力时，该物体就处于二力平衡状态。【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的重力；(2)当物体处于静止或者匀速直线运动状态时，称之为平衡状态；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)为了减小木块与桌面之间的摩擦，可以用滚动摩擦代替滑动摩擦，或者减小接触面的粗糙程度。(6)只要能到达平衡力的四个条件,就可以研究。(7)由于弹簧测力计正常使用时是竖直向上拉，当竖直向下拉时，由于弹簧测力计自身的重力，会使得测量的数据小于真实的数据。(8)当同一物体受到等大、反向、在同一条直线上的两个力时，该物体就处于二力平衡状态。练习1：（2019·铜仁）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)通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是。(2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是。(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，这两个力才能彼此平衡。(4)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】：（1）滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；（2）能改变作用力的方向；（3）作用在同一条直线上；（4）运动状态。【解析】：(1)通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；(2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向；(3)保持两盘砝码质量相等(即让两边的拉力相等),把木块扭转一个角度,使拉力F1和F2不再同一条直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1和F2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)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。练习2：（2019·内江）如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。（1）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的　　更小，从而减小对实验结果的影响。（2）在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将　　，动能将　　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）（3）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　　。【答案】：（1）摩擦力；（2）变小；变大；（3）相等。【解析】：（1）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的摩擦力更小，从而减小对实验结果的影响；（2）在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，则在运动过程中，左盘中的砝码高度下降，速度增加，重力势能转化为动能，则砝码的重力势能将变小，动能将变大；（3）当两个盘中分别放上两个相同的砝码，即两细线对小车的拉力相等，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小相等。练习3：在“探究二力平衡的条件”活动中。如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，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(1)小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的___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。(2)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,请你判断出她们改进的先后顺序：___(用字母表示)，这样的改进是为了减小___对实验的影响。(3)图丙所示是最终确认的实验方案。此方案中，由于___，故卡片的重力可忽略不计。【答案】：(1)重力；拉力；拉力；(2)C、A. B；摩擦力；(3)卡片的重力远小于钩码的重力。【解析】：(1)小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较；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拉力的大小，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；(2)C图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，B图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序：C.A. B；这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响；(3)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钩码的重力，卡片的重力可忽略不计。练习4：在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明采用的实验装置如图所示。(1)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块两边所受的拉力(填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是,于是他把木块换成小车,并选择较(填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面，继续完成实验。(2)在左右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平，松手后，观察小车运动状态，这样做的目的是为了探究不在的两个力是否能平衡。(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中加质量相等的砝码时，硬纸片保持静止，用剪刀将硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件：。【答案】：(1)相等；桌面与木块有摩擦力；光滑；(2)扭转一个角度；同一直线；(3)两个力必须作用在同一物体上。【解析】：(1)由于左盘和右盘中砝码的质量相等，故木块两边所受的拉力相等；小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，所以木块还受平衡力的作用；此时木块有向右运动的趋势，桌面对木块有向左的摩擦力，向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡；为减小摩擦力对实验的影响，当把木块换成小车，应选择较光滑的实验桌面，继续完成实验。(2)用手将小车扭转一个角度，两个力不在同一直线上，已知两个力的大小相等，方向相反，所以可以探究二力平衡时，两个力必须满足在同一直线上的条件。(3)当小卡片平衡时，用剪刀从中间剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧砝码落下，说明二力平衡的又一个条件是：两个力必须作用在同一物体上。练习5：（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．（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F1、F2的方向__________，大小__________；当左右两端同时取下一个钩码时，如图乙，小车仍静止，此时F3_____F4；当右端再挂上一个钩码时，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）大小相等；运动状态改变【解析】：（1）定滑轮不省力但能改变力的方向，两边所挂钩码相同，则拉力大小相等，方向相反，两边所挂钩码不同，则F5＜F6，小车将向右加速运动，（2）小车扭过一个角度，F1和F2将不在同一条直线上，松手后，小车转动，说明不在同一条直线上的两个力不能平衡。（3）小车静止时，受平衡力，受非平衡力时小车的运动状态将改变。