實驗03 探究二力平衡條件-2024-2025學年八年級物理下冊教材實驗大盤點（人教版2024）

PAGE1實驗03探究二力平衡條件實驗：探究二力平衡條件【實驗目的】驗證物體受兩個力平衡時的條件?！緦嶒炂鞑摹啃≤嚒⒍ɑ?、砝碼、細繩、水平桌面。【進行實驗與收集證據】（1）探究相互平衡的兩個力是否在同一條直線上：保持兩邊砝碼（或鉤碼）的質量相等，將小車（或卡片）水平扭轉一定的角度，判斷小車（或卡片）是否處于平衡狀態(tài)；（2）探究相互平衡的兩個力是否大小相同：保持兩個力在同一條直線上，改變小車（或卡片）兩邊砝碼（或鉤碼）的質量，判斷小車（或卡片）是否處于平衡狀態(tài)；（3）探究相互平衡的兩個力是否作用在同一物體上：保持兩個力在同一條直線上，兩邊鉤碼的質量相等，將卡片從中間剪開，判斷卡片是否處于平衡狀態(tài)。【注意事項】（1）選擇小車而不選擇木塊的原因：減小摩擦力對實驗造成的影響；（2）平衡狀態(tài)的選擇：靜止狀態(tài)，易操作，便于觀察；（3）進行多次實驗的目的：得出普遍規(guī)律，避免偶然性。【實驗結論】作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上，

這兩個力就彼此平衡?！镜淅?】在探究“二力平衡的條件”的實驗中，小明采用的實驗裝置如圖所示。（1）實驗時，小明向左盤和右盤同時加入一個質量相等的砝碼時，木塊兩邊所受的拉力相等（填“相等”或“不相等”），木塊處于靜止狀態(tài)。小明再把右盤中的砝碼換成一個質量較大的砝碼時，發(fā)現木塊仍然處于靜止狀態(tài)，出現這種現象的原因是桌面與木塊有摩擦力，于是他把木塊換成小車，并選擇較光滑（填“光滑”或“粗糙”）的實驗桌面，繼續(xù)完成實驗。（2）在左右兩盤放入質量相等的砝碼，再將小車水平扭轉一個角度，松手后，觀察小車運動狀態(tài)，這樣做的目的是為了探究不在同一直線上的兩個力是否能平衡。（3）小明用輕質硬紙片代替圖中的木塊，兩端的小盤中加質量相等的砝碼時，硬紙片保持靜止，用剪刀將硬紙片從中間剪開，發(fā)現分開后的硬紙片向相反方向運動，由此可以得到二力平衡的又一個條件：兩個力必須作用在同一物體上。解：（1）由于左盤和右盤中砝碼的質量相等，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較重的砝碼時，發(fā)現木塊仍然處于靜止狀態(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；為減小摩擦力對實驗的影響，當把木塊換成小車，應選擇較光滑的實驗桌面，繼續(xù)完成實驗。（2）用手將小車扭轉一個角度，兩個力不在同一直線上，已知兩個力的大小相等，方向相反，所以可以探究二力平衡時，兩個力必須滿足在同一直線上的條件。（3）當小卡片平衡時，用剪刀從中間剪斷小卡片，由于二力不在同一物體上，所以兩側砝碼落下，說明二力平衡的又一個條件是：兩個力必須作用在同一物體上。答案：（1）相等；桌面與木塊有摩擦力；光滑；（2）扭轉一個角度；（3）兩個力必須作用在同一物體上?！镜淅?】小明在探究“二力平衡”條件的實驗中，設計了如圖所示的兩種實驗方案。（1）通過實驗比較，小明發(fā)現采用方案乙，實驗效果更好，原因是滾動摩擦小于滑動摩擦，減小了摩擦對實驗的影響。（2）該實驗裝置中，木板兩端的定滑輪的作用是能改變作用力的方向。（3）保持兩盤中砝碼質量相等，把小車在水平桌面上扭轉一個角度，放手后觀察到小車轉動，最后恢復到靜止狀態(tài)。這個實驗現象說明：作用在同一物體上的兩個力，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上，這兩個力才能彼此平衡。（4）小明在探究完“二力平衡”條件的實驗后，又利用該裝置進行探究，剪斷小車左邊的細線后，小車由靜止向右運動，此現象說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。解：（1）通過實驗比較，小明發(fā)現采用方案乙，實驗效果更好，原因是滾動摩擦小于滑動摩擦，減小了摩擦對實驗的影響；（2）該實驗裝置中，木板兩端的定滑輪的作用是能改變作用力的方向；（3）保持兩盤砝碼質量相等（即讓兩邊的拉力相等），把木塊扭轉一個角度，使拉力F1和F2不再同一條直線上，觀察到木塊發(fā)生轉動，當木塊重新恢復到原來的靜止狀態(tài)時，拉力F1和F2作用在同一條直線上；這個實驗現象說明：作用在同一物體上的兩個力，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上，這兩個力才能彼此平衡。（4）小明在探究完“二力平衡”條件的實驗后，又利用該裝置進行探究，剪斷小車左邊的細線后，小車由靜止向右運動，小車受力不再平衡，此現象說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。答案：（1）滾動摩擦小于滑動摩擦，減小了摩擦對實驗的影響；（2）能改變作用力的方向；（3）作用在同一條直線上；（4）運動狀態(tài)。【訓練1】在“探究二力平衡條件”的活動中，學習小組設計了圖甲和圖乙兩種實驗方案。（1）當物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，它受到的力是相互平衡的。（2）從實驗效果的角度分析，你認為乙方案更好，理由是乙方案中摩擦力對實驗的影響較小。（3）乙實驗中向兩端的小盤里加砝碼，當兩盤砝碼質量相等時，小卡片靜止。（4）把小卡片轉過一個角度，然后松手，觀察到小卡片轉動，最后恢復到靜止狀態(tài)，說明兩個力必須作用在同一直線上才能平衡。（5）在小卡片平衡時，用剪刀將卡片從中間剪開，再松手時，小卡片運動，由此說明兩個力必須作用在同一物體上才能平衡。解：（1）當物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，它受到的力是相互平衡的；（2）乙方案小卡片的重力小忽略不計，水平方向上只受兩個力的作用，甲方案水平方向上還要考慮摩擦力，故乙方案更好，理由是乙中摩擦力對實驗的影響較?。唬?）一對平衡力的大小相等，方向相反，當兩盤砝碼的質量相等時，卡片就保持靜止；（4）把小卡片轉過一個角度，使作用在物體上的兩個力不在同一直線上，然后松手，觀察到小卡片轉動，最后恢復到靜止狀態(tài)，說明兩個力必須作用在同一直線上才能平衡；（5）當小卡片平衡時，用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片，由于二力不在同一物體上，所以兩側鉤碼落下，兩段小卡片運動，由此說明兩個力必須作用在同一物體上才能平衡。答案：（1）勻速直線運動；（2）乙；乙方案中摩擦力對實驗的影響較??；（3）相等；（4）同一直線上；（5）同一物體上?！居柧?】實驗小組要探究二力平衡條件。實驗中每個鉤碼重力相同，摩擦力忽略不計。（1）如圖甲裝置，當左右兩端同時各掛兩個鉤碼時，小車靜止，此時F1、F2的方向相反，大小相等；當左右兩端同時取下一個鉤碼時，如圖乙，小車仍靜止，此時F3等于F4；當右端再掛上一個鉤碼時，如圖丙，小車將做變速運動，此時F5小于F6。（2）在圖甲實驗的基礎上，將小車扭轉一個角度，松手后，觀察小車的情況，這樣做可以探究什么問題？（3）對比甲、乙、丙三次實驗，當小車靜止時，水平方向上受到兩個力的大小關系如何？還能看出小車受非平衡力作用時，運動狀態(tài)將怎樣？解：（1）由題知，實驗中每個鉤碼重力相同，摩擦力忽略不計；圖甲中小車靜止，此時F1、F2的方向相反，左邊掛2個鉤碼，右邊掛2個鉤碼，故F1、F2的大小相等；圖乙中小車仍靜止，左邊掛1個鉤碼，右邊掛1個鉤碼，故F3等于F4；圖丙中當右端再掛上一個鉤碼時，小車做變速運動，左邊掛1個鉤碼，右邊掛2個鉤碼，故F5小于F6。（2）圖甲實驗的基礎上，將小車扭轉一個角度，力的方向不在一條直線上，松手后小車會發(fā)生轉動，這樣做可以探究作用在同一物體上但不在同一直線上的兩個力，能否平衡？（3）對比甲、乙、丙三次實驗可知，當小車靜止時，水平方向上受到兩個力的大小相等；由圖丙可知，小車受非平衡力作用時，運動狀態(tài)將改變。答案：（1）相反；相等；等于；小于；（2）作用在同一物體上但不在同一直線上的兩個力，能否平衡？（3）大小相等；運動狀態(tài)將改變。1．（2023?綏化中考）如圖是“探究二力平衡條件”的實驗裝置。（1）把小車放在比較光滑的水平桌面上，用手按住小車不動，在兩托盤中放入質量相等的砝碼，放手后小車靜止；在兩托盤中放入質量不相等的砝碼，放手后小車運動，這說明相互平衡的兩個力大小相等。用手按住小車不動，把兩個托盤放在小車的同一側，放入質量相等的砝碼，放手后小車運動，這說明相互平衡的兩個力方向相反。（2）把小車放在水平桌面上，保持兩托盤砝碼質量相等，使小車靜止，將小車扭轉一個角度后釋放，觀察到小車扭轉回來，這說明相互平衡的兩個力作用在同一直線上。（3）實驗中為了減小摩擦力對實驗的影響，應選擇質量較大的砝碼進行實驗。（選填“大”或“小”）解：（1）兩邊的托盤中砝碼質量不同時，則兩邊拉力不相等，小車運動；質量相等時，則兩邊拉力相等，小車靜止，說明二力平衡需要兩個力大小相等；保持兩托盤里砝碼的質量相等，把兩個托盤掛在小車的同一側，即兩個力的方向相同，放手后小車運動，不能平衡，說明二力平衡需要兩個力方向相反；（2）將小車扭轉一個角度，兩個力就不在一條直線上了，松手后，小車將扭轉回來，所以不能保持平衡狀態(tài)，說明二力平衡需要兩個力在同一直線上；（3）小車運動過程中受到的摩擦力，若實驗中砝碼質量越大，即拉力與摩擦力差值大，實驗中能減小摩擦力對實驗的影響。答案：（1）大小相等；方向相反；（2）扭轉回來；同一直線上；（3）大。2．（2024?泰州中考）“探究二力平衡條件”的裝置如圖甲所示。（1）圖甲中使用定滑輪的好處是可以改變施力方向，通過調整鉤碼數量可以改變卡片所受拉力的大小。（2）為探究不在同一條直線上的兩個力能否平衡，小明豎直向下拉卡片，如圖乙所示。小華提醒該操作不可行，原因是沒有控制兩個拉力的方向相反，應將卡片轉過一個角度，觀察卡片松手時（松手前/松手時）的運動狀態(tài)。解：（1）使用定滑輪的好處是可以改變施力方向；小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個方向相反的拉力，并通過調整鉤碼的個數來改變拉力的大??；（2）根據圖乙可知，此時沒有控制兩個拉力的方向相反；實驗中將小卡片轉過一個角度，使小卡片兩端的拉力不在一條直線上，松手后觀察小卡片是否平衡。答案：（1）改變施力方向；拉力；（2）方向相反；松手時。3．（2024?聊城期末）在探究“二力平衡的條件”實驗中，小聰同學采用的實驗裝置如圖甲所示，小明同學采用的實驗裝置如圖乙所示。（1）老師指出圖乙的裝置更科學，原因是選用小車，可以減小摩擦力對實驗結果的影響。（2）實驗中判斷小車是否受平衡力作用的依據是小車保持靜止（選填“靜止”或“勻速直線運動”）狀態(tài)。（3）左右兩盤放質量相等的砝碼，小車保持靜止。將左盤中再添加一個砝碼，小車將運動，說明彼此平衡的兩個力大小相等。（4）小車處于靜止后，保持F1與F2的大小不變，把小車在水平桌面上扭轉一個角度后釋放，小車將轉動，說明彼此平衡的兩個力必須在同一條直線上。解：（1）小明同學采用的實驗裝置如圖乙，選用了小車，這樣可以盡量減小摩擦力對實驗的影響；（2）實驗中通過觀察小車能否靜止，確定其是否處于平衡狀態(tài)，故判斷依據是小車處于靜止狀態(tài)；（3）實驗時，左右兩盤放質量相等的砝碼，小車保持靜止。將左盤中再添加一個砝碼，小車將運動，發(fā)現小車無法保持靜止狀態(tài)，這表明平衡的兩個力需要大小相等；（4）把小車轉過一個角度，然后松手，觀察到小車轉動，最后恢復到靜止狀態(tài)，說明小車在水平方向上受到的兩個力在同一條直線上時才能平衡。答案：（1）摩擦力；（2）靜止；（3）相等；（4）同一條直線。4．（2024?泰州期末）利用如圖所示器材“探究二力平衡的條件”。（1）將卡片上的兩根線跨放在支架的滑輪上，并在兩個線端分別掛上鉤碼，使作用在卡片上的兩個拉力方向相反，且在一條直線上。當卡片平衡時，從鉤碼質量看，卡片兩邊所受的拉力大小相等。（2）為觀察不在同一直線上的兩個力是否能平衡，可用手將卡片旋轉（選填“旋轉”或“翻轉”），釋放時觀察到的現象是小卡片旋轉。（3）在卡片平衡時，用剪刀將卡片從中間剪開，并觀察隨之發(fā)生的現象。由此可以得到二力平衡的又一個條件是平衡力必須作用在同一物體上。（4）該實驗在選擇卡片時，選用較輕卡片的目的是減小卡片重力對實驗的影響。解：（1）保持兩個拉力在同一直線上，調整細線兩端的鉤碼，當兩端鉤碼的質量相等時，對小卡片的拉力相等，小卡片平衡；（2）為觀察不在同一直線上的兩個力是否能平衡，可用手將卡片扭轉一定角度，并保持兩個拉力方向相反，松開手后觀察到小卡片旋轉；（3）當小卡片平衡時，用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片，由于二個力不在同一物體上，所以兩側鉤碼落下，說明二力平衡的又一個條件是作用在同一物體上；（4）選擇比較輕的卡片，是減小卡片重力對實驗的影響。答案：（1）大小相等；（2）旋轉；小卡片旋轉；（3）平衡力必須作用在同一物體上；（4）減小卡片重力對實驗的影響。5．（2024?瀘州期末）某實驗小組探究二力平衡條件的實驗裝置如圖所示，M為一輕薄塑料片，實驗中所用的鉤碼均為100g，不計繩重及摩擦（g取10N/kg）。（1）在圖甲的裝置中滑輪的作用是改變力的方向。（2）當左右兩端同時各掛1個鉤碼時，塑料片靜止，其左端受到的拉力F1與右端受到的拉力F2的方向相反；當左端再掛上一個鉤碼時，如圖乙所示，塑料片將做變速（選填“勻速”或“變速”）運動，此時塑料片受到的合力為1N。（3）在圖甲實驗的基礎上，用剪刀將塑料片從中間剪斷，斷開的塑料片向兩邊加速運動，說明不在同一物體上的兩個力不能平衡（選填“能”或“不能”）。解：（1）在圖甲的裝置中滑輪的作用是改變力的方向；（2）實驗中所用的鉤碼均為100g，則每個鉤碼重：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，當左右兩端同時各掛1個鉤碼時，塑料片靜止，根據二力平衡條件可知其左端受到的拉力F1與右端受到的拉力F2的方向相反，當左端再掛上一個鉤碼時，如圖乙所示，塑料片受力不平衡，塑料片將做變速運動，此時塑料片受到的合力為：F＝F左﹣F右＝2N﹣1N＝1N；（3）在上面步驟的基礎上，用剪刀將塑料片從中間剪開，這樣塑料片成了兩個物體，將不能保持靜止，說明不在同一物體上的兩個力不能平衡。答案：（1）改變力的方向；（2）相反；變速；1；（3）不能。6．（2024?衡陽期末）在“探究二力平衡條件”的實驗中（鉤碼規(guī)格相同）：（1）實驗裝置如圖甲所示，實驗目的是探究小車平衡時在水平方向上所受兩個拉力F1、F2的關系。實驗中，小車應該處于靜止狀態(tài)以便于實驗探究兩個拉力的大小關系；（2）實驗中，通過調整鉤碼個數來改變F1和F2的大?。唬?）實驗中，當F1大于F2時，小車仍保持靜止，因此得出結論：二力平衡時，兩個力的大小不一定相等。你認為這樣的結論不可靠（選填“可靠”或“不可靠”）；（4）小組的同學建議將實驗器材改進如圖乙所示，跟圖甲相比這樣做的目的主要是減小摩擦對實驗的影響；（5）按照圖乙的裝置探究，實驗中發(fā)現兩邊的鉤碼個數不相等時，卡片運動，鉤碼個數相等時，卡片靜止，說明二力平衡的一個條件是二力的大小相等。解：（1）探究小車平衡時在水平方向上所受兩個拉力的關系，實驗中小車應該處于靜止狀態(tài)，此時處于平衡狀態(tài)，受平衡力；（2）小車受到的拉力分別等于水平桌面兩端所放鉤碼的重力，故可以通過調整鉤碼的個數來改變拉力的大??；（3）當F1大于F2時，小車仍保持靜止，這是因為小車還受到桌面的摩擦力，小車水平方向上在三個力的作用下保持平衡，故結論不可靠；（4）圖乙與圖甲相比，卡片沒有與桌面接觸，減小了摩擦力對實驗的影響；（5）用圖乙的裝置探究，在實驗過程中發(fā)現：當卡片兩邊的鉤碼個數不相等時，卡片運動；當卡片兩邊的鉤碼個數相等時，卡片靜止，說明二力平衡的一個條件是兩個力的大小相等。答案：（1）兩個拉力的大小關系；（2）鉤碼個數；（3）不可靠；（4）減小摩擦對實驗的影響；（5）大小相等。7．（2024?梧州期末）某實驗小組利用如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）實驗時應選擇較光滑（選填“光滑”或“粗糙”）的實驗桌面。（2）如圖甲所示，當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。（3）在圖甲實驗的基礎上，將小車在水平桌面上扭轉一個角度后釋放，觀察小車的運動狀態(tài)，這樣做的目的是為了探究兩個平衡的力是否作用在同一條直線上。（4）為了探究兩個平衡的力是否作用在同一個物體上，小明用輕質硬紙片代替小車做實驗，如圖乙所示，他將要對硬紙片進行的操作是用剪刀將硬紙片從中間剪開。（5）小明同學完成課本的實驗后，提出了一個問題后猜想：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線懸掛起來，如圖丙所示，剪斷細線后小球下落，如圖丁所示。由實驗可知，小明的猜想是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的。解：（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，摩擦力對實驗的影響越小，對得出實驗結論更有利；（2）向左右兩邊加鉤碼，當鉤碼質量質量相等時，小車在水平方向受到的拉力大小相等，方向相反，小車處于靜止狀態(tài)；（3）保持兩邊鉤碼質量相等，將小車在桌面上旋轉一個角度松手后，小車受到的兩個拉力不在同一直線上，小車會轉動，直到兩邊的拉線在同一條直線上；（4）為了使兩個力不在同一個物體上，可以用剪刀將硬紙片剪開，一分為二；（5）物體只有在不受力或者受平衡力的情況下，才能保持平衡狀態(tài)，而平衡力至少需要另個力。答案：（1）光滑；（2）相等；相反；（3）同一直線上；（4）用剪刀將硬紙片從中間剪開；（5）錯誤。8．（2024?揚州期末）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）小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進行比較。研究發(fā)現，在小明的方案中，只能根據相互作用的關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，兩位同學不斷改進并先后設計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順序：B、A、C（用字母表示），這樣的改進是為了減小摩擦力對實驗的影響。（4）如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于卡片的重力遠小于鉤碼的重力，故卡片的重力可忽略不計。解：（1）當物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受到的力是平衡的；（2）小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進行比較。研究發(fā)現，在小明的方案中，只能根據相互作用的關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）B圖為滑動摩擦，A圖為滾動摩擦，C圖只有滑輪間的摩擦，為了減小摩擦力對實驗的影響，他們改進的先后順序：B、A、C；這樣的改進是為了減小摩擦對實驗的影響；（4）如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于卡片的重力遠小于鉤碼的重力，可以忽略不計。答案：（1）靜止或勻速直線運動；（2）拉力；重力；拉力；（3）B、A、C；摩擦力；（4）卡片的重力遠小于鉤碼的重力。9．（2024?無錫期末）如圖甲是小華同學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）兩對角上的細線分別跨過左右支架上的滑輪，并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，并通過調整鉤碼個數來改變拉力的大小。（2）當小卡片平衡時，小華將小卡片轉過一個角度，松手后小卡片不能（選填“能”或“不能”）平衡，設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，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是：將卡片剪成兩半。（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們都認為小華的實驗優(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（5）利用圖丙裝置能（選填“能”或“不能”）探究二力平衡的條件。解：（1）小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個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，鉤碼的數量越多，拉力就越大；（2）小卡片轉過一個角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會轉動，說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，應該用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片，觀察兩個更小卡片是否平衡；（4）小明將木塊放在水平桌面上，木塊和水平桌面上間的摩擦力較大，就會影響實驗效果（當木塊兩端的拉力相差很小時，因為受到摩擦力的作用，木塊保持平衡）；故選A；（5）因為小卡片很輕，左右兩側各通過一個定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個物體上時，小卡片還是處于靜止狀態(tài)，照樣能完成實驗；答案：（1）相反；鉤碼個數；（2）不能；不在同一直線上的二力能否平衡；（3）把小卡片剪為兩半；（4）A；（5）能。10．（2024?衡陽期末）小華同學用下面的裝置探究二力平衡的條件，具體操作如下：（1）如圖甲所示，用直徑略小于滑輪孔徑的鐵釘把三個滑輪A、B、C分別釘在木板上，木板豎直掛起待用，用大號縫衣針把細線沿輕質塑料塊的中心軸線穿過，并在緊靠塑料塊的兩側各打一線結，使塑料塊與細線固定在一起，且塑料塊不與木板接觸。將塑料塊由靜止開始運動，實驗表明，作用在同一個物體上的兩個力，方向相反，但大小不相等，則這兩個力不平衡。（2）按住塑料塊，把跨過B輪的細線移到C輪上，在兩線端掛上相同質量的鉤碼，松手后塑料塊由靜止開始轉動，如圖乙所示。按住塑料塊，把跨過C輪的細線移到B輪上，把塑料塊轉過90°，松手后塑料塊由靜止開始轉動，如圖丙所示。由此表明，作用在同一物體上的兩個力，如果僅僅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直線上，這兩個力不平衡。（3）在探究同一問題時，另一同學將木塊放在水平桌面上，設計了如圖丁所示的實驗，同學們認為小華的實驗優(yōu)于此實驗，其主要原因是C。A.塑料塊容易扭轉B.塑料塊是比較容易獲取的材料C.減少了摩擦力對實驗結果的影響解：（1）二力平衡的條件是作用在同一個物體上的兩個力，方向相反，大小相等，兩側所掛鉤碼不相同，則兩側受到的力大小不等，所以塑料塊由靜止開始運動，實驗表明，作用在同一個物體上的兩個力，方向相反，但大小不相等，則這兩個力不平衡。（2）把塑料塊轉過90°，松手后塑料塊由靜止開始轉動，由此表明，作用在同物體上的兩個力，如果僅僅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直線上，這兩個力不平衡；（3）小華的實驗塑料塊不與木板接觸，減少了摩擦力對實驗結果的影響，故選：C。答案：（1）大小；（2）不在同一直線上；（3）C。11．（2024?南京期末）如圖甲所示，這是小明探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）小明將系于小卡片（不計自重）兩端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（選填“相同”或“相反”），并通過調整鉤碼個數來改變拉力大?。唬?）當小卡片平衡時，小明將小卡片扭轉過一個角度，松手后小卡片不能平衡，由此實驗步驟可知只有作用在同一條直線上的兩個力才能平衡；（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，小明下一步操作是B；A.左右各加一個鉤碼B.把卡片剪成兩半C.把卡片扭轉一個角度（4）在探究同一問題時，小華將木塊放在水平桌面上，設計了圖乙所示的實驗，同學們認為小明的實驗裝置優(yōu)于小華。最主要原因是A；A.可減少摩擦力對實驗的影響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（5）小麗在做實驗時，左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝在相同的高度，如圖丙所示，你認為小麗的裝置能進行實驗（選填“能”或“不能”）。解：（1）小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個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，鉤碼的數量越多，拉力就越大；（2）小卡片轉過一個角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會轉動，說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡；（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，小莉下一步操作是將卡片剪斷；（4）把物體放在水平桌面上，物體和水平桌面之間存在摩擦力，木塊受到的摩擦力會對實驗產生影響；甲中的摩擦力遠遠小于乙中的摩擦力，故選A；（5）因為左右兩側各通過一個定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個物體上時，小卡片還是處于靜止狀態(tài)，照樣能完成實驗。答案：（1）相反；（3）同一條直線上；（4）B；（5）A；（6）能。12．（2024?渭南期末）物理小組的幾位同學利用圖示裝置進行“探究二力平衡條件”的實驗。（1）他們先采用圖甲所示裝置，把木塊放在水平桌面上，在左右兩側加掛鉤碼，發(fā)現當兩側鉤碼質量相等時，木塊靜止。某次實驗中，當左側懸掛質量稍大一點的鉤碼時，兩個拉力大小不同，但木塊仍處于靜止狀態(tài)，產生這一現象的原因可能是木塊受到摩擦力的影響，此時木塊受到的是（選填“是”或“不是”）平衡力；（2）小剛用圖乙所示的小車替換木塊進行實驗，在左側和右側同時懸掛一個質量相等的鉤碼時，小車處于靜止狀態(tài)，改變其中一端鉤碼的質量，發(fā)現小車無法保持靜止狀態(tài)，說明兩個力必須大小相等才能平衡；（3）小華在小車兩側懸掛相同質量的鉤碼，再把小車在水平桌面上扭轉一個角度，扭轉過程中小車的四個車輪始終不離開桌面，然后松手，觀察到小車先轉動，最后恢復到初始狀態(tài)保持靜止，說明兩個力必須作用在同一直線才能平衡；（4）小敏又提出了另一種實驗方案：將乙裝置中的小車換成小卡片，如圖丙所示。將小卡片從中間剪開后，小卡片不能平衡，說明兩個力必須作用在同一物體才能平衡；（5）同學們認為丙實驗優(yōu)于甲、乙實驗，其最主要的原因是D。（填序號）A．小卡片容易扭轉B．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．減少了摩擦力對實驗結果的影響解：（1）實驗中，當左盤放入稍大一點的砝碼時，小車仍處于靜止狀態(tài)，此時小車還受平衡力的作用；此時小車有向左運動的趨勢，桌面對小車有向右的摩擦力；（2）實驗時，小虎向左盤和右盤同時加入一個相等質量的砝碼時，小車在水平方向受到的拉力相等，處于靜止狀態(tài)，改變其中一端的砝碼數量，發(fā)現小車無法保持靜止狀態(tài)，這表明平衡的兩個力需要大小相等；（3）把小車轉過一個角度，然后松手，觀察到小車轉動，最后恢復到靜止狀態(tài)，說明小車在水平方向上受到的兩個力在同一條直線上時才能平衡；（4）將小卡片一分為二，使這兩個力不再共物，物體就不能靜止，各自向相反的變方向運動，因此二力平衡時兩個力必須作用在同一物體上；（5）丙同學用的是小紙片，而甲、乙分別用的是木塊和小車，相比之下，丙的質量小、摩擦力也小，所以丙的實驗減少了摩擦力對實驗結果的影響，優(yōu)于甲、乙同學的實驗。故選：D。答案：（1）摩擦力；是；（2）大小相等；（3）同一直線；（4）同一物體；（5）D。13．（2024?上海期末）為探究二力平衡的條件，小楊在一塊輕紙片上固定兩個繩套，用力傳感器分別水平向左、向右拉紙片上的繩套，先使紙片靜止，如圖1所示，將觀察到的實驗數據記錄在表格的序號1中。接下來改變紙片兩側的拉力大小后，發(fā)現紙片突然向某一側方向加速運動，將觀察到的實驗數據記錄在表格的序號2中。最后小楊計算并記錄了這兩次數據的合力F大小，實驗中的部分數據如下表。實驗序號F1（牛）F2（牛）F（牛）111.411.40214.015.6？（1）上述實驗主要是為了探究能使得物體靜止的同一直線的兩個力A。A.大小是否相等B.方向是否相反C.是否作用在同一物體（2）求序號2中F的大小與方向。（3）小浦用一塊重為0.4牛的木板替換紙片，用力傳感器分別豎直向上、向下拉木板上的繩套，使木板靜止，如圖2所示，觀察到兩力傳感器的示數不同，其中一個傳感器的示數為12.0牛。求另一個傳感器的示數可能的值。解：（1）由表中數據可知，第1次兩個力的大小相等，第2次兩個力的大小不相等，主要是為了探究能使得物體靜止的同一直線的兩個大小是否相等，故選A；（2）作用在同一個物體上在同一條直線上的兩個力，方向相反，其合力等于較大的力減去較小的力，即F＝F2﹣F1＝15.6N﹣14.0N＝1.6N，方向指向較大力的方向，即水平向右；（3）木板受到重力、向上和向下的拉力，由力的合成得到木塊的重力F′＝F′1﹣F′2＝G＝0.4N，若F1＝12.0N，則F′2＝F′1﹣F′＝12.0N﹣0.4N＝