资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
探究二力平衡的条件
一．实验探究题（共25小题）
1．如图所示，是小芳和小超利用木块、卡片、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。
（1）小芳实验中通过调整钩码个数来改变拉力的 　 　，松手后她应该开始观察小卡片能否平衡；
（2）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，小芳下一步操作是 　 　（选填“A”、“B”或“C”）；
A．左右各加一个钩码
B．把卡片剪成两半
C．把卡片扭转一个角度
（3）小超选择了如图乙的方案进行实验，小芳认为图甲的实验方案更好，是因为甲实验方案减小了 　 　对实验的影响；乙方案中，发现木块左右两边拉力大小不相等时，仍处于静止，此时物体受力是 　 　（“平衡”、“不平衡”）。
（4）在进一步实验探究中，小芳将卡片转过一个角度，松手后卡片 　 　平衡（选填“能”或“不能”），由此实验步骤可知只有作用在 　 　的两个力才能平衡。
2．如图所示是“探究二力平衡条件实验”的情景。
（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”）。为了方便操作和判断，应当使小车处于 　 　状态作为平衡状态。
（2）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 　 　。保持两边所挂重物的质量相等，把两个重物挂在小车的同一侧，放手后小车动，说明：二力平衡时，两个力的方向必须 　 　（选填“相同”或“相反”）。
（3）保持两边所挂重物的质量相等，然后将小车扭转一个角度，如图丙所示，松手后观察到小车 　 　（选填“能”或“不能”）保持平衡状态。
3．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响，应选择较 　 　的卡片（选填“重”或“轻”）。
（2）为了观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片 　 　，释放并观察 　 　（选填“释放瞬间”或“最终”）卡片是否保持平衡。
（3）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又一个条件是 　 　。
（4）如图甲，将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端都挂上2个钩码，恰好能使小卡片在中间处于静止状态。此时，能观察到两个拉力的方向相反，作用在一条直线上。为了探究这些力的关系是否是物体处于平衡状态的必要条件，小华首先将细线两端挂上相同或不同个数的钩码多次实验。他发现滑轮处的摩擦会影响到结论的判断，则他观察到的实验现象很可能是 　 　。
A．当两边钩码个数相同且质量较小时，小卡片放手后会处于静止状态；当两边钩码个数相同且质量较大时，小卡片放手后会加速运动。
B．当两边钩码个数不同且差异较小时，小卡片放手后能处于静止状态；当两边钩码个数不同且差异较大时，小卡片放手后会加速运动。
C．无论两边钩码个数差异较小或较大时，小卡片放手后都处于静止状态。
（5）为了验证（4）中小华的结论，小明同学将卡片往下拉到一定距离，如图乙所示，松手后发现卡片又恢复图甲原状，小明的方法 　 　（选填“能”或“不能”）验证以上结论。
（6）如果完全忽略摩擦等因素的影响，用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片（钩码始终不着地），则小卡片被弹后将做 　 　（选填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动，直至碰上右侧的滑轮。
4．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（重力可忽略不计）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，并通过调整 　 　来改变拉力的大小；
（2）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 　 　。
（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．减少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．在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：
（1）在图甲中，当物体处于 　 　状态或匀速直线运动状态时，我们认为它受到的力是平衡力；
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的。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。请你帮助小明分析一下，出现这种现象的原因是 　 　，这时木块在水平方向受到的力是 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）的；
（3）如图乙是优化后的实验方案，该同学选用轻质小卡片，好处是 　 　；
①A图中的小卡片处于静止状态；
②将B图中的小卡片扭转过一个角度后，保持两个拉力的方向相反，此时小卡片处于静止状态，松开手小华是通过观察到小卡片 　 　现象，来判断小卡片受到的两个拉力不是平衡力；
③A图中的小卡片处于静止状态时，小华为了探究“只有作用在同一个物体上的两个力”才有可能是平衡力，接下来小华需要进行怎样的操作：　 　。
6．为了探究二力平衡的条件，小明取一块长方形轻质硬纸板在对角线顶点附近各开一个小孔，用细线系住，细线的另一端跨过桌边的定滑轮各悬挂一个50g的钩码，如图甲所示。
（1）实验中让硬纸板处于静止状态，而不是让硬纸板做匀速直线运动，这样做的原因是 　 　。
（2）接着小明将硬纸板旋转一定角度释放，如图乙所示，这是为了探究 　 　。
7．如甲图所示，是探究“二力平衡的条件”的实验装置图。
（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）然后把小车扭转一个角度，松手后，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 　 　。
（3）如果将小车换成弹簧测力计（如图乙），在左、右两端的托盘中各放入重为3N的砝码，则弹簧测力计的示数为 　 　（选填“6N”、“3N”或“0N”）。
（4）如果剪断图甲中左边的细线，小车将向右做加速运动，在加速运动的过程中，小车的惯性将 　 　（选“变大”、“变小”或“不变”）。
8．某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时，请问：
（1）实验时应选择较 　 　（选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面；
（2）在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在 　 　；
（3）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验如图乙所示，他将要对硬纸片进行的操作是 　 　；
（4）图甲如果将小车换成弹簧测力计，左右两侧分别挂有5N的钩码，则弹簧测力计的示数为 　 　（选填相应序号）；
A．10Ν
B．5N
C．0N
（5）小明同学完成以上的实验后，提出了一个问题后猜想：受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想，他将一个小球用一根细线悬挂起来，如图丙所示；剪断细线后小球下落，如图丁所示。由实验可知，小明的猜想是 　 　（选填“正确”或“错误”）的。
9．在探究二力平衡的条件时，我们经常会用到如图甲乙丙所示的装置。
（1）在探究二力平衡时，“二力”指的是左右对物体的两个拉力，所以，对实验结果有干扰的主要是 　 　力；
（2）图甲乙丙中，摩擦力最大的是图 　 　；因为物块受的是 　 　摩擦力；
（3）摩擦力最小的是图 　 　；它减小摩擦力的办法是：　 　；
（4）装置甲乙丙中都用到了定滑轮，在本实验中它的主要作用是：　 　。
10．小林同学在探究“二力平衡条件”的实验中，设计了如图﹣1所示的实验装置。
（1）实验中是通过改变 　 　来改变拉力，从而探究二力平衡时力的大小关系。
（2）小林将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在左右两端分别挂上等质量的钩码，小卡片保持静止，再向左端添加一个钩码，小卡片将向左加速运动，说明彼此平衡的两个力大小 　 　（选填“相等”或“不等”）。
（3）小卡片处于平衡状态时，为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡，接下来应该 　 　，观察小卡片能否保持平衡。
（4）在左右两端挂上质量相等的钩码时，小卡片保持静止，当用剪刀从卡片中间剪开，发现分开后的卡片向相反方向运动，由此可得出结论：二力平衡时，两个力作用在 　 　。
（5）在探究同一问题时，同小组的李华将木块放在水平桌面上，设计了如图﹣2所示的实验，同学们都认为小林的实验优于李华的实验，其主要原因是 　 　。
11．在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组用如图甲所示的实验器材进行实验：
（1）当小木块处于静止状态或 　 　状态时，它受到的力是平衡的。
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块处于静止状态，此时木块在水平方向受到平衡力的作用。小明再把右盘中的砝码换成一个较重一点的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 　 　，这时木块在水平方向受到的力 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）。
（3）小明改进实验方案，采用图乙所示的方案继续进行探究，在小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪开，再松手时，小卡片向两边运动，由此说明两个力必须作用在 　 　才能平衡。
12．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
13．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衣架，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。
14．在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的　 　；但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是　 　；
（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将　 　，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定　 　；
（3）如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为　 　。
A.10N
B.5N
C.0N
15．如图甲所示是物理兴趣小组探究二力平衡条件时的实验情景：
（1）如图甲所示，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，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 　 　（选填“能”或“不能”）平衡，此步骤说明相互平衡的两个力，必须作用在 　 　；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示的情况下，小佳的下一步操作是 　 　；
（4）小佳在改进的基础上也对该实验进行了探究，但他在左、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），你认为能否用小佳的装置进行实验？　 　（选填“能”或“不能”）；
（5）同组的小芊在探究同一问题时，将小车放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，当她在小车左端挂上2N的钩码，右端挂上1N的钩码时，小车静止，此时小车受到的 　 　（选填“可能是”“一定是”或“一定不是”）平衡力。
16．小明和小芳设计实验来探究二力平衡条件。
（1）小明设计如图甲所示装置。为了探究两个平衡力是否作用在同一条直线上，小明接下来进行的操作是：　 　（选填“旋转”或“剪断”）小车，松手后观察小车是否平衡；
（2）小芳设计如图乙所示装置。老师说小芳设计的方案更好一些，理由是：　 　。
17．如图甲是某实验小组“探究二力平衡条件”时的实验情景。
（1）把小车放在 　 　（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，目的是为了减小 　 　对实验的影响；
（2）当左右两端的小盘里同时各放一个砝码时，小车静止，此时拉力F1、F2的大小 　 　，方向 　 　；
（3）保持两盘砝码质量相等，将小车扭转一个角度，松手后小车 　 　（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 　 　；
（4）为了探究两个平衡的力是否作用在同一物体上，实验小组用轻质小卡片代替小车做实验，如图乙所示，他将要对小卡片进行的操作是 　 　。
18．小明用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”。
（1）如图甲所示，左边用细线挂一个钩码，右边用细线挂两个钩码时，木块仍然保持静止，这时木块在水平方向受到的力 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）；
（2）小明重新设计了如图乙所示的改进装置，目的是减小 　 　对小车平衡的影响，小车所受拉力F3的施力物体是 　 　；
（3）实验时，将小车扭转一个角度，松手后小车转回原来位置，说明相互平衡的两个力作用在 　 　；
（4）继续对这一问题进行探究：如图丙所示，将系于轻质卡片两端的细线分别跨过高度不同的定滑轮，细线两端分别挂上钩码，该装置 　 　（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件；
（5）在图丙中，将卡片剪断，卡片左右分开，说明平衡的两个力要作用在 　 　。
19．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（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，并在线的两端挂上两个不同的物体，当两边多次挂上重力相等的物体时，都发现卡片静止，而挂上重力不等的物体时，卡片就不能静止，说明二力平衡时，两个力必须 　 　。
（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 　 　（能/不能）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须 　 　。
（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）当图甲中A物体重8N，B物体重3N时，则松手后，绳子对A的拉力 　 　（大于/等于/小于）8N，B对绳子的拉力 　 　（大于/等于/小于）3N，若A着地后，B首先做 　 　（加速/匀速/减速）运动（卡片、B都未与滑轮接触，不考虑空气阻力和滑轮的摩擦力）。
（5）利用图乙装置 　 　（能/不能）探究二力平衡的条件。
20．探究“二力平衡的条件”。
（1）小明通过实验比较甲和乙两种方案，发现采用方案 　 　实验效果更好，是因为这种方案可以减小 　 　对实验结果的影响；
（2）实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是 　 　；
（3）在乙图中将小车扭转一个角度，小车将会 　 　，说明二力平衡的两个力必须 　 　；
（4）在丙图中用剪刀将卡片从中间剪开，并观察现象，说明二力平衡的两个力必须 　 　。
21．在探究“二力平衡的条件”实验中，小明采用的实验装置如图甲所示（中间是小木块）。
（1）小明在实验过程中，将两个50g的砝码分别放在左右两个相同的小盘内，发现木块处于静止状态，接着，他在右边小盘内又加入一个5g的砝码，发现木块仍然静止，其原因是木块受 　 　影响。
（2）小红用图乙中所示的小车替换木块进行实验，将小车旋转一定角度后松手，发现小车会恢复原状，这说明两个力必须作用在同一 　 　（选填“物体”或“直线”）上，小车才能平衡。
（3）接着，小刚用图丙中所示的轻质硬纸板替换木块进行实验，你认为 　 　的方案最好，原因是 　 　。
（4）利用图丁装置 　 　（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。
（5）若将图乙的小车换成如图戊所示的弹簧测力计，左右两侧各悬挂重5N的砝码，则弹簧测力计示数为 　 　N。
22．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的 　 　，通过调整砝码的质量可以改变拉力的大小；
（2）如图乙，小明用小车B替换木块A的目的是 　 　；实验中他是通过观察小车是否处于 　 　状态来判断它受到的两个力是否平衡的；
（3）如图乙，当左右两端分别同时放入质量相等的砝码时，小车静止，此时F1、F2的大小相等，方向 　 　；
（4）在图乙实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 　 　；
（5）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如图丙所示，他将要对硬纸片进行的操作是 　 　。
23．在“探究二力平衡条件”的实验中，小华设计的实验装置如图甲所示。
（1）如图甲所示，现保持F1与F2大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在 　 　。
（2）实验中通过改变钩码的 　 　来改变拉力的大小，从而探究二力大小的关系，当小车处于静止状态或匀速直线运动状态，我们便可认为它受到的力相互平衡。
（3）在探究二力平衡的条件时，小姬设计了如图乙所示的实验，同学们认为小姬的实验优于小华的实验。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
（4）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 　 　。
（5）小超认为，若采用如图丁的方案，必须测出物体所受的拉力和 　 　的大小来进行比较。研究发现，在小超的方案中，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，所以此方案无法实施。
24．如图所示，是小阳“探究二力平衡的条件”实验情景。请根据实验情况回答下列问题。
（1）图甲所示，当纸板处于 　 　状态时，可以判断它水平方向受到的两个拉力平衡。
（2）图乙所示，小阳把纸板扭转一下，松手后纸板失去平衡。说明两个力平衡要满足两个力 　 　。
25．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）实验中（图甲）选择小卡片的目的是 　 　；
（2）当小卡片平衡时，小华将卡片 　 　（选填“翻转”或“旋转”）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 　 　；
（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．减少摩擦力对实验结果的影响
B．小书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
（4）小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为 　 　（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验；
（5）图乙中，若左边挂2N的钩码，右边挂5N钩码时，木块保持静止，则此时木块受到的摩擦力是 　 　N，若再在右边增加3N的钩码时，恰好木块向右匀速直线运动，在此基础上若要使木块向左匀速直线运动，则在左边所挂钩码的总重力为 　 　N。
探究二力平衡的条件
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共25小题）
1．如图所示，是小芳和小超利用木块、卡片、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。
（1）小芳实验中通过调整钩码个数来改变拉力的 　大小　，松手后她应该开始观察小卡片能否平衡；
（2）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，小芳下一步操作是 　B　（选填“A”、“B”或“C”）；
A．左右各加一个钩码
B．把卡片剪成两半
C．把卡片扭转一个角度
（3）小超选择了如图乙的方案进行实验，小芳认为图甲的实验方案更好，是因为甲实验方案减小了 　摩擦力　对实验的影响；乙方案中，发现木块左右两边拉力大小不相等时，仍处于静止，此时物体受力是 　平衡　（“平衡”、“不平衡”）。
（4）在进一步实验探究中，小芳将卡片转过一个角度，松手后卡片 　不能　平衡（选填“能”或“不能”），由此实验步骤可知只有作用在 　同一直线　的两个力才能平衡。
【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对线施加一个拉力的作用，左端的线对小卡片施加一个向左的拉力，右端的线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）将卡片剪断既可以由一个受力物体变为两个受力物体；
（3）两图相比，甲图可减小摩擦力对实验的影响；
（4）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。
【解答】解：（1）水平放置的实验装置中，将系于小车两端的线挂上钩码，分别跨过两定滑轮，使作用在小车上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小；
（2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以将卡片剪开，一分为二，观察卡片还能不能静止。
故选B；
（3）与乙实验方案相比，甲实验方案中的小卡片悬空，没有与其他物体间的摩擦，所以甲实验方案减小了摩擦力对实验的影响。
乙方案中，发现木块左右两边拉力大小不相等时，仍处于静止，即木块处于平衡状态，受力一定平衡；
（4）小卡片转过一个角度，小卡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。
故答案为：（1）大小；（2）B；（3）摩擦力；平衡；（4）不能；同一直线。
【点评】在该实验中，为了探究两个力是否平衡，要用到控制变量法的思路。探究其中的一个条件时，要控制其他条件相同。这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据。
2．如图所示是“探究二力平衡条件实验”的情景。
（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 　乙　（选填“甲”或“乙”）。为了方便操作和判断，应当使小车处于 　静止　状态作为平衡状态。
（2）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　。保持两边所挂重物的质量相等，把两个重物挂在小车的同一侧，放手后小车动，说明：二力平衡时，两个力的方向必须 　相反　（选填“相同”或“相反”）。
（3）保持两边所挂重物的质量相等，然后将小车扭转一个角度，如图丙所示，松手后观察到小车 　不能　（选填“能”或“不能”）保持平衡状态。
【分析】（1）在“探究二力平衡条件实验”中，为了减小摩擦力对实验的影响，应该用小车代替木块，让小车处于静止状态作为平衡状态。
（2）两个相互平衡的力必须大小相等、方向相反。
（3）两个相互平衡的力必须在同一条直线上。
【解答】解：（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乙，可以减小摩擦力对实验的影响。为了方便操作和判断，应当使小车处于静止状态作为平衡状态。
（2）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。保持两边所挂重物的质量相等，把两个重物挂在小车的同一侧，放手后小车动，说明：二力平衡时，两个力的方向必须相反。
（3）保持两边所挂重物的质量相等，然后将小车扭转一个角度，如图丙所示，松手后观察到小车不能保持平衡状态。
故答案为：（1）乙；静止；（2）相等；相反；（3）不能。
【点评】理解二力平衡的条件；知道实验过程中如何减小干扰因素对实验的影响。
3．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响，应选择较 　轻　的卡片（选填“重”或“轻”）。
（2）为了观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片 　转过一个角度　，释放并观察 　释放瞬间　（选填“释放瞬间”或“最终”）卡片是否保持平衡。
（3）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又一个条件是 　只有作用在同一物体上的两个力才能平衡　。
（4）如图甲，将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端都挂上2个钩码，恰好能使小卡片在中间处于静止状态。此时，能观察到两个拉力的方向相反，作用在一条直线上。为了探究这些力的关系是否是物体处于平衡状态的必要条件，小华首先将细线两端挂上相同或不同个数的钩码多次实验。他发现滑轮处的摩擦会影响到结论的判断，则他观察到的实验现象很可能是 　B　。
A．当两边钩码个数相同且质量较小时，小卡片放手后会处于静止状态；当两边钩码个数相同且质量较大时，小卡片放手后会加速运动。
B．当两边钩码个数不同且差异较小时，小卡片放手后能处于静止状态；当两边钩码个数不同且差异较大时，小卡片放手后会加速运动。
C．无论两边钩码个数差异较小或较大时，小卡片放手后都处于静止状态。
（5）为了验证（4）中小华的结论，小明同学将卡片往下拉到一定距离，如图乙所示，松手后发现卡片又恢复图甲原状，小明的方法 　不能　（选填“能”或“不能”）验证以上结论。
（6）如果完全忽略摩擦等因素的影响，用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片（钩码始终不着地），则小卡片被弹后将做 　匀速　（选填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动，直至碰上右侧的滑轮。
【分析】（1）放在水平面上的物体，物体的重力越大，对水平面的压力越大，物体受到的滑动摩擦力也就越大，所以物体的重力越小对实验的影响越小；
（2）（3）利用控制变量法分析；
（4）如果有摩擦力，当两边钩码个数不同且差异较小时，滑轮所受摩擦力和两端的拉力三个力平衡，从而影响实验结论的判断；
（5）二力平衡的条件为：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上；
（6）物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解：（1）小卡片的重力很小，可以忽略对实验的影响，本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响，应选择轻的卡片。
（2）为了观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，实验操作为使两个力不在同一直线上，可用手将卡片转过一个角度，释放并观察释放瞬间卡片是否保持平衡。
（3）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，这是为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，当用剪刀将卡片从中间剪开，小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上。
（4）考虑滑轮与支架之间的摩擦，当两边钩码个数不同且差异较小时，摩擦力不可忽略，滑轮受到的摩擦力和两端的两个拉力三个力平衡；当两边钩码个数不同且差异较大时，摩擦力相对较小，对实验现象影响较小，则小卡片放手后会加速运动。故AC不符合题意，B符合题意。故选B。
（5）将卡片往下拉过一定距离，此时两个力虽然不在同一条直线上，但同时两个力的方向也不是相反的（都向上），不符合控制变量法的要求，所以小明的方法不能得到结论。
（6）用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片，小卡片会向右运动，手不施力之后，它受到平衡力，所以继续保持匀速直线运动状态。
故答案为：（1）轻；（2）转过一个角度；释放瞬间；（3）只有作用在同一物体上的两个力才能平衡；（4）B；（5）不能；（6）匀速。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握，还要注意用好控制变量法。
4．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（重力可忽略不计）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，并通过调整 　钩码数量　来改变拉力的大小；
（2）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 　用剪刀将纸片剪成两半，观察是否仍然静止　。
（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　。
A．减少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
【分析】（1）在此实验中，小卡片是研究对象，通过左右两侧的钩码的重力来对小卡片施加拉力；
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上，作用在同一个物体上；
（3）为了减小实验误差，应减小摩擦力对实验的影响，根据摩擦力对实验的影响分析小明与小华的实验设计的优劣。
【解答】解：（1）小卡片左侧的细线对其施加向左的拉力，右侧的细线对其施加向右的拉力，两个拉力方向相反；由于是钩码的重力提供了拉力，所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小；
（2）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：可以把纸片剪成两半；
（3）如图乙所示的实验，木块在桌面上受摩擦力作用，摩擦力对实验影响较大，而甲实验不受摩擦力的影响，故选A。
故答案为：（1）钩码数量；（2）用剪刀将纸片剪成两半，观察是否仍然静止；（3）A。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握。
5．在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：
（1）在图甲中，当物体处于 　静止　状态或匀速直线运动状态时，我们认为它受到的力是平衡力；
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的。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。请你帮助小明分析一下，出现这种现象的原因是 　木块受到桌面的摩擦力　，这时木块在水平方向受到的力是 　平衡　（选填“平衡”或“不平衡”）的；
（3）如图乙是优化后的实验方案，该同学选用轻质小卡片，好处是 　忽略小卡片的重力　；
①A图中的小卡片处于静止状态；
②将B图中的小卡片扭转过一个角度后，保持两个拉力的方向相反，此时小卡片处于静止状态，松开手小华是通过观察到小卡片 　不能保持静止　现象，来判断小卡片受到的两个拉力不是平衡力；
③A图中的小卡片处于静止状态时，小华为了探究“只有作用在同一个物体上的两个力”才有可能是平衡力，接下来小华需要进行怎样的操作：　剪开小卡片　。
【分析】（1）物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用；
（2）两个物体接触，要发生或已经发生相对运动时，物体之间产生阻碍物体相对运动的摩擦力；
（3）①作用在同一物体上的两个力，只有大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上时，这两个力才能平衡；
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为了探究“只有作用在同一个物体上的两个力”才有可能是平衡力，实验中可以将小卡片剪开；
该实验应用了控制变量法。
【解答】解：（1）物理中静止或匀速直线运动称为平衡状态，所以当木块受力平衡时，要么静止，要么做匀速直线运动。
（2）当小明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，此时可能是木块受到桌面的摩擦力作用而仍然处于平衡状态，由于木块处于平衡状态，所以此时受平衡力。
（3）由于小卡片比较轻小，所以减小了卡片的自重对实验产生的影响。
将B图中的小卡片扭转过一个角度后，由于两个力不在同一条直线上，因此不是平衡力，当松开手后，小卡片不能静止。
实验中要探究一对平衡力是否必须作用在同一个物体上，可以把小卡片用剪刀剪成两部分，观察小卡片是否能处于平衡状态。
故答案为：（1）静止；（2）木块受到桌面的摩擦力；平衡；（3）忽略小卡片的重力；不能保持静止；剪开小卡片。
【点评】此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤，牢固掌握二力平衡的四个条件，用好控制变量法是关键。
6．为了探究二力平衡的条件，小明取一块长方形轻质硬纸板在对角线顶点附近各开一个小孔，用细线系住，细线的另一端跨过桌边的定滑轮各悬挂一个50g的钩码，如图甲所示。
（1）实验中让硬纸板处于静止状态，而不是让硬纸板做匀速直线运动，这样做的原因是 　硬纸板是否受平衡力作用　。
（2）接着小明将硬纸板旋转一定角度释放，如图乙所示，这是为了探究 　两个力不在同一条直线上是否能够平衡　。
【分析】（1）观察硬纸板的受力和运动情况来探究二力平衡的条件；
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上，观察小卡片的运动情况。
【解答】解：（1）实验中通过观察硬纸板能否静止，确定其是否处于平衡状态，故判断硬纸板是否受平衡力作用的依据是硬纸板是否处于静止状态；
（2）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能静止，是探究两个力不在同一条直线上是否能够平衡；
故答案为：（1）硬纸板是否受平衡力作用；（2）两个力不在同一条直线上是否能够平衡。
【点评】本题考查的知识点是探究二力平衡的条件，题型是实验题，实验题对学生来说是个难点，要强化训练。
7．如甲图所示，是探究“二力平衡的条件”的实验装置图。
（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 　大小相等　。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 　方向相反　。
（2）然后把小车扭转一个角度，松手后，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 　同一直线上　。
（3）如果将小车换成弹簧测力计（如图乙），在左、右两端的托盘中各放入重为3N的砝码，则弹簧测力计的示数为 　3N　（选填“6N”、“3N”或“0N”）。
（4）如果剪断图甲中左边的细线，小车将向右做加速运动，在加速运动的过程中，小车的惯性将 　不变　（选“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）当物体处于静止或匀速直线运动状态时就说物体处于平衡状态；二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在一条直线上；
（2）根据实验操作及现象判断哪个条件发生了变化；
（3）二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡；测力计的示数等于挂钩一端受到的拉力；
（4）惯性大小只跟物体的质量有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。
【解答】解：（1）两边的托盘中砝码质量不同时，则两边拉力不相等，小车运动；质量相等时，则两边拉力相等，小车静止，说明二力平衡需要两个力大小相等；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方向相反；
（2）用手将小车扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，小车将无法在这个位置平衡，这是为了探究两个平衡的力是否作用在同一直线上；
（3）如果将小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重3N的砝码，其受到的力还是一对平衡力，且测力计的示数等于挂钩一端受到的拉力，则弹簧测力计的示数为3N；
（4）如果剪断图甲中左边的细线，小车将向右做加速运动，在加速运动的过程中，小车的质量不变，则其惯性不变。
故答案为：（1）大小相等；方向相反；（2）同一直线上；（3）3N；（4）不变。
【点评】本题考查了二力平衡的条件的探究过程，在该实验中，为了探究两个力是否平衡，要用到控制变量法的思路，探究其中的一个条件时，要控制其他条件相同，这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据。
8．某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时，请问：
（1）实验时应选择较 　光滑　（选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面；
（2）在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在 　同一直线上　；
（3）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验如图乙所示，他将要对硬纸片进行的操作是 　剪开硬纸片　；
（4）图甲如果将小车换成弹簧测力计，左右两侧分别挂有5N的钩码，则弹簧测力计的示数为 　B　（选填相应序号）；
A．10Ν
B．5N
C．0N
（5）小明同学完成以上的实验后，提出了一个问题后猜想：受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想，他将一个小球用一根细线悬挂起来，如图丙所示；剪断细线后小球下落，如图丁所示。由实验可知，小明的猜想是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的。
【分析】（1）桌面越光滑，小车所受摩擦力越小，摩擦力对实验的影响越小；
（2）将小车扭转一个角度后，小车所受的两个拉力不再作用在同一直线上，观察此时小车是否还能保持静止，可确定两个平衡力是否需要作用在同一直线上；
（3）卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，两个力不再作用在同一物体上；
（4）桌面光滑，小车在水平面上受到两个水平拉力作用，当两盘砝码相等时，小车受到的拉力相等，小车静止
（5）物体只有在不受力或者受平衡力的情况下，才能保持平衡状态。
【解答】解：（1）为了减小小车与桌面之间的摩擦对实验的影响，应选择较光滑的实验桌面。
（2）将小车扭转一个角度后，小车所受的两个拉力不再作用在同一直线上，观察此时小车是否还能保持静止，可确定两个平衡力是否需要作用在同一直线上。
（3）要探究两个平衡力是否作用在同一个物体上，需要让两个力作用在不同的物体，观察物体是否处于平衡状态，所以需要将硬纸片剪开。
（4）如果将小车换成弹簧测力计，左右两侧分别挂有5N的钩码，其受到的还是一对平衡力，其读数应为5N，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
（5）物体只有在不受力或者受平衡力的情况下，才能保持平衡状态，而平衡力至少需要两个力，剪断细线后，小球受重力作用，小球运动，受非平衡力，故小明的猜想是错误的。
故答案为：（1）光滑；（2）同一直线上；（3）剪开硬纸片；（4）B；（5）错误。
【点评】本题考查了探究二力平衡条件的实验，是初中物理的一个基本的、重要的实验，也是常考内容，一定要掌握其实验注意事项、实验步骤等问题。
9．在探究二力平衡的条件时，我们经常会用到如图甲乙丙所示的装置。
（1）在探究二力平衡时，“二力”指的是左右对物体的两个拉力，所以，对实验结果有干扰的主要是 　摩擦　力；
（2）图甲乙丙中，摩擦力最大的是图 　甲　；因为物块受的是 　静摩擦力或滑动　摩擦力；
（3）摩擦力最小的是图 　丙　；它减小摩擦力的办法是：　使接触面彼此分离　；
（4）装置甲乙丙中都用到了定滑轮，在本实验中它的主要作用是：　改变力的方向　。
【分析】（1）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；
（2）（3）分析三图中受到的摩擦力的种类，比较即可；
（4）根据定滑轮的特点分析解答。
【解答】解：（1）在探究二力平衡时，“二力”指的是左右对物体的两个拉力，由于物体间的接触等因素，实验中不可避免的有摩擦力的作用，所以对实验结果有干扰的主要是摩擦力。
（2）图甲、乙丙中，甲中，物体受到的滑动摩擦力或静摩擦力，乙图中，物体受到的是滚动摩擦力或静摩擦力，丙图，卡片悬挂在空中，受到的摩擦力小或不受摩擦力，因为在同等条件下，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，所以摩擦力最大的是图甲。
（3）减小摩擦力的方法有：在接触面的粗糙程度一定时减小压力、在压力一定时减小接触面的粗糙程度以及使接触面彼此分离。图丙中，因为卡片悬挂在空气中，使得接触面彼此分离，所以其受到的摩擦力最小。
（4）根据定滑轮的特点可知，在本实验中它的主要作用是改变力的方向。
故答案为：（1）摩擦；（2）甲；静摩擦力或滑动；（3）丙；使接触面彼此分离；（4）改变力的方向。
【点评】探究平衡力条件的实验要尽量简化实验，用静止状态来代替匀速直线运动状态，用空中悬着的小卡片代替放在水平桌面的物体，简化实验，便于操作。
10．小林同学在探究“二力平衡条件”的实验中，设计了如图﹣1所示的实验装置。
（1）实验中是通过改变 　钩码的数量　来改变拉力，从而探究二力平衡时力的大小关系。
（2）小林将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在左右两端分别挂上等质量的钩码，小卡片保持静止，再向左端添加一个钩码，小卡片将向左加速运动，说明彼此平衡的两个力大小 　相等　（选填“相等”或“不等”）。
（3）小卡片处于平衡状态时，为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡，接下来应该 　将卡片旋转一个角度，然后松开手　，观察小卡片能否保持平衡。
（4）在左右两端挂上质量相等的钩码时，小卡片保持静止，当用剪刀从卡片中间剪开，发现分开后的卡片向相反方向运动，由此可得出结论：二力平衡时，两个力作用在 　同一个物体上　。
（5）在探究同一问题时，同小组的李华将木块放在水平桌面上，设计了如图﹣2所示的实验，同学们都认为小林的实验优于李华的实验，其主要原因是 　小林的实验方案中减少了摩擦力对实验结果的影响　。
【分析】（1）实验中通过改变钩码的数量来改变拉力的大小；
（2）探究两个力的大小关系；
（3）旋转卡片，卡片受到的两个力不在同一直线上，松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时，卡片不能保持平衡状态；
（4）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上；
（5）木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，实验要考虑摩擦力，使实验比较复杂。
【解答】解：（1）系于小卡片两对角的线，分别跨过两个定滑轮，使作用在小卡片上的两个力方向相反，再通过改变钩码的数量，就可以改变作用在小卡片上力的大小；
（2）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；
（3）要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片旋转一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡；
（4）当用剪刀从卡片中间剪开，发现分开后的卡片向相反方向运动，由此可得出结论：二力平衡时，两个力必须作用在同一个物体上；
（5）小林实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；李华实验用的小车放在水平桌面上，小车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，所以还是小林的实验方案好。
故答案为：（1）钩码的数量；（2）相等；（3）将卡片旋转一个角度，然后松开手；（4）同一个物体上；（5）小林的实验方案中减少了摩擦力对实验结果的影响。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握。
11．在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组用如图甲所示的实验器材进行实验：
（1）当小木块处于静止状态或 　匀速直线运动　状态时，它受到的力是平衡的。
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块处于静止状态，此时木块在水平方向受到平衡力的作用。小明再把右盘中的砝码换成一个较重一点的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 　木块受到向左的摩擦力　，这时木块在水平方向受到的力 　平衡　（选填“平衡”或“不平衡”）。
（3）小明改进实验方案，采用图乙所示的方案继续进行探究，在小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪开，再松手时，小卡片向两边运动，由此说明两个力必须作用在 　同一物体上　才能平衡。
【分析】（1）物体不受力或受到平衡力时处于平衡状态，处于平衡状态的物体保持静止状态或者保持匀速直线运动状态，据此分析；
（2）两个物体接触，要发生或已经发生相对运动时，物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力；
（3）作用在同一物体上的两个力如果大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上，则它们是一对平衡力，据此分析。
【解答】解：（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的；
（2）把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，木块受到向右的拉力大于向左的拉力，木块有向右运动的趋势，
木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，此时木块处于静止状态，受平衡力作用；
（3）当小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪开，再松手时，小卡片向两边运动，由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
故答案为：（1）匀速直线运动；（2）木块受到向左的摩擦力；平衡；（3）同一物体上。
【点评】本题考查“探究二力平衡条件”的实验，需要重点掌握二力平衡的条件，难度一般。
12．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 　相反　，并通过调整 　钩码个数　来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片 　旋转　（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 　D　。
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
【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对线施加一个拉力的作用，左端的线对小卡片施加一个向左的拉力，右端的线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）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）在研究二力平衡的条件时，要尽可能排除其它力（如摩擦力）对实验的干扰。
【解答】解：（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，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）当平衡的小卡片转过一定角度后，作用在小卡片上的两个力的大小相等，方向相反，但不再在同一直线上，松手后小卡片不会平衡，会扭转回原来两力在同一直线上的位置，所以该实验探究的是不在同一直线上的两个力是否是平衡。
（3）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，纸片被悬挂，就消除了摩擦力对实验的干扰，故ABC错误；D正确。
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）旋转；（3）D。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握。
13．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衣架，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　否　。
【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 　相等　，方向相反，并作用在 　同一直线　上。
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的 　方向　的作用，它类似于简单机械中的 　定滑轮　；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的 　重　力和 　支持　力是一对平衡力。
【分析】作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意以下四个要点，且这四个要点缺一不可．
【解答】解：（4）图4中，使小卡片扭转一定的角度。左右两端对小卡片的力就不在同一直线上了；
结论：根据实验的四个步骤，发现改变了力的大小，力的方向以及不作用在同一物体上，都会让小卡片的运动状态发生改变；故二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。
交流与评估：（1）晾衣架类似于定滑轮，不改变力的大小，只改变力的方向。
（2）静止在水平桌面上的剪刀，受到重力和支持力。
故答案为：（4）①否；相等；同一直线；
交流与评估：（1）方向；定滑轮；（2）重；支持。
【点评】本题考查了二力平衡条件的实验分析，关键要理解二力平衡成立的四个要点。
14．在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的　大小相等　；但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是　木块与桌面间存在摩擦力　；
（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将　转动回来　，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定　在同一直线上　；
（3）如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为　B　。
A.10N
B.5N
C.0N
【分析】（1）静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用；物体间相互挤压且具有相对运动趋势，便会产生摩擦力；
（2）根据二力平衡的条件，将小车扭转一个角度，两个力不在同一直线上，所以不能平衡，通过现象可以得出探究的因素；
（3）在平衡力的作用下，弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变，所以弹簧测力计一定有示数；我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的；
【解答】解：
（1）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，平衡力大小相等；若两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止；
（2）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上；
（3）弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的，静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态，受到的就一定是平衡力；弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码，即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力，所以弹簧测力计的示数为5N，故B正确。
故答案为：（1）大小相等；木块与桌面间存在摩擦力；（2）转动回来；在同一直线上；（3）B。
【点评】本题是探究二力平衡条件的实验，要熟练掌握二力平衡条件及平衡状态的含义，掌握探究每个条件的操作方法及其现象和对应的结论。
15．如图甲所示是物理兴趣小组探究二力平衡条件时的实验情景：
（1）如图甲所示，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 　相反　，并通过调整 　钩码的个数　来改变拉力的大小；
（2）当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 　不能　（选填“能”或“不能”）平衡，此步骤说明相互平衡的两个力，必须作用在 　同一直线上　；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示的情况下，小佳的下一步操作是 　将卡片剪开，观察两个小卡片是否处于静止状态　；
（4）小佳在改进的基础上也对该实验进行了探究，但他在左、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），你认为能否用小佳的装置进行实验？　能　（选填“能”或“不能”）；
（5）同组的小芊在探究同一问题时，将小车放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，当她在小车左端挂上2N的钩码，右端挂上1N的钩码时，小车静止，此时小车受到的 　一定是　（选填“可能是”“一定是”或“一定不是”）平衡力。
【分析】（1）钩码由于重力的作用，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一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力。
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，当松手后观察小卡片是否处于平衡状态。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应把小卡片一剪为二变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态。
（4）只要能达到平衡力的四个条件，就可以研究。
（5）物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】解：（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，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大。
（2）小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，纸片就会转动，因为小卡片两端的拉力就不在一条直线上，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应把小卡片一剪为二变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态。
（4）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。
（5）在木块左端挂上2N的钩码，右端挂上1.5N的钩码时，虽然两个拉力不相等，但此时木块还受到摩擦力的作用；由于木块静止时处于平衡状态，所以此时木块受到的一定是平衡力。
故答案为：（1）相反；钩码的个数；（2）不能；同一直线上；（3）将卡片剪开，观察两个小卡片是否处于静止状态；（4）能；（5）一定是。
【点评】本题探究二力平衡的条件，要用到控制变量法的思路，注意从二力平衡的四个条件进行分析，是初中物理的重难点。
16．小明和小芳设计实验来探究二力平衡条件。
（1）小明设计如图甲所示装置。为了探究两个平衡力是否作用在同一条直线上，小明接下来进行的操作是：　旋转　（选填“旋转”或“剪断”）小车，松手后观察小车是否平衡；
（2）小芳设计如图乙所示装置。老师说小芳设计的方案更好一些，理由是：　可以减小摩擦力对实验的影响　。
【分析】（1）把小车转过一定角度后，两个力不再在同一直线上，所以此时探究的是两个力是否共线对于二力平衡的影响；
（2）根据滚动摩擦力和滑动摩擦力的大小关系来进行解答，在压力和接触面的粗糙程度相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力更小。
【解答】解：（1）要探究两个平衡力是否作用在同一条直线上，应改变这两个力的方向，使它们不在同一条直线上，方法是旋转小车，松手后观察小车是否平衡。
（2）图甲中小车在桌面上运动，受到桌面摩擦力影响较大；图乙中把小卡片悬挂起来，可以减小摩擦力对实验的影响。
故答案为：（1）旋转；（2）可以减小摩擦力对实验的影响。
【点评】此题是探究二力平衡条件实验，通过两个实验对比考查了对实验的评析及滚动摩擦与滑动摩擦力的大小关系，二力平衡条件的应用是考查的热点之一，一般有两种考查方式：给出两个具体的力来判定这两个力是否平衡；告诉物体处于平衡状态，根据其中的一个力来求另一个力。
17．如图甲是某实验小组“探究二力平衡条件”时的实验情景。
（1）把小车放在 　光滑　（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，目的是为了减小 　摩擦　对实验的影响；
（2）当左右两端的小盘里同时各放一个砝码时，小车静止，此时拉力F1、F2的大小 　相等　，方向 　相反　；
（3）保持两盘砝码质量相等，将小车扭转一个角度，松手后小车 　不能　（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 　同一直线上　；
（4）为了探究两个平衡的力是否作用在同一物体上，实验小组用轻质小卡片代替小车做实验，如图乙所示，他将要对小卡片进行的操作是 　将小卡片剪开　。
【分析】二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。为了达到实验目的，应尽量减小摩擦力的影响，运用控制变量法，每次只改变其中的一个变量进行探究。
【解答】解：（1）实验的目的是为了探究小车在水平方向上受到的两个力平衡的条件，为减小摩擦力对实验的影响，应把小车放在光滑的水平桌面上。
（2）向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码的质量相等时，此时拉力F1、F2等于砝码的重力，因此大小相等，方向是相反的。
（3）保持两盘砝码质量相等，把小车扭转一个角度，此时作用在小车的两个拉力不在同一直线上，松手后小车不能平衡，为了探究两个力不在同一条直线上时，二力是否平衡。
（4）为了探究两个平衡的力是否作用在同一物体上，实验小组用轻质小卡片代替小车做实验，如图乙所示，此时应将小卡片剪开，使两个力分别作用在两个小卡片上，观察卡片是否能保持平衡。
故答案为：（1）光滑；摩擦；（2）相等；相反；（3）不能；同一直线上；（4）将小卡片剪开。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析。
18．小明用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”。
（1）如图甲所示，左边用细线挂一个钩码，右边用细线挂两个钩码时，木块仍然保持静止，这时木块在水平方向受到的力 　平衡　（选填“平衡”或“不平衡”）；
（2）小明重新设计了如图乙所示的改进装置，目的是减小 　摩擦力　对小车平衡的影响，小车所受拉力F3的施力物体是 　细线　；
（3）实验时，将小车扭转一个角度，松手后小车转回原来位置，说明相互平衡的两个力作用在 　同一直线上　；
（4）继续对这一问题进行探究：如图丙所示，将系于轻质卡片两端的细线分别跨过高度不同的定滑轮，细线两端分别挂上钩码，该装置 　能　（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件；
（5）在图丙中，将卡片剪断，卡片左右分开，说明平衡的两个力要作用在 　同一物体上　。
【分析】（1）物体处于平衡状态时受平衡力的作用；
（2）在实验中，应尽量减小摩擦力对小车平衡的影响；
（3）相互平衡的两个力必须作用在同一直线上，否则不能平衡；定滑轮能改变力的方向，但不能省力；
（4）（5）相互平衡的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上
【解答】解：（1）图甲中，左、右钩码数不同，木块仍然保持静止，处于平衡状态，这时木块在水平方向上受力平衡；
（2）图乙装置中，将木块换成小车，目的是减小摩擦力对小车平衡的影响；细线对小车施加力F3，小车所受拉力F3的施力物体是细线；
（3）实验时，将小车扭转一个角度，松手瞬间小车不能平衡，说明相互平衡的两个力作用在同一直线上；
（4）图丙中，虽然两个定滑轮的高度不同，但定滑轮不能改变力的大小，只改变力的方向，且细线仍可以在一条直线上，因此，该装置能探究二力平衡的条件；
（5）当小卡片平衡时，用剪刀剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以卡片左右分开，卡片不能保持平衡，由此可以得到的二力平衡的一个条件是二力必须作用在同一物体上
故答案为：（1）平衡；（2）摩擦力；细线；（3）同一直线上；（4）能；（5）同一物体上。
【点评】本题考查了探究“二力平衡的条件”实验中，对实验现象的分析、实验方法的改进、实验装置的选择等，是力学的重要实验。
19．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（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，并在线的两端挂上两个不同的物体，当两边多次挂上重力相等的物体时，都发现卡片静止，而挂上重力不等的物体时，卡片就不能静止，说明二力平衡时，两个力必须 　大小相等　。
（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 　不能　（能/不能）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须 　在同一直线上　。
（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：　用剪刀将卡片从中间剪开，观察卡片的运动情况　。
（4）当图甲中A物体重8N，B物体重3N时，则松手后，绳子对A的拉力 　小于　（大于/等于/小于）8N，B对绳子的拉力 　大于　（大于/等于/小于）3N，若A着地后，B首先做 　减速　（加速/匀速/减速）运动（卡片、B都未与滑轮接触，不考虑空气阻力和滑轮的摩擦力）。
（5）利用图乙装置 　能　（能/不能）探究二力平衡的条件。
【分析】（1）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上；
（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）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由一个物体变成两个物体进行实验；
（4）当图甲中A物体重8N，B物体重3N时，则松手后，此时受非平衡力作用，所以此时绳子对钩码的拉力不等于钩码的重力；若A着地后，对B进行受力分析，再进行分析解答；
（5）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上，只要装置能符合这几个要素的探究要求，即可以达到探究目的。
【解答】解：（1）实验时，当两边多次挂上重力相等的物体时，都发现卡片静止，而挂上重力不等的物体时，卡片就不能静止，说明二力平衡时，两个力必须大小相等；
（2）小卡片转过一个角度，小卡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；设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须在同一直线上；
（3）当小卡片平衡时，用剪刀迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是两个力作用在同一物体上；下一步的操作是：用剪刀将卡片从中间剪开，观察卡片的运动情况；
（4）当图甲中A物体重8N，B物体重3N时，则松手后，此时受非平衡力作用，合力大小为8N﹣3N＝5N，所以，绳子对A的拉力小于8N；绳子对B的拉力大于3N；
若A着地后，B在自身重力的作用下，首先做减速运动；
（5）因为小卡片很轻，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。
故答案为：（1）大小相等；（2）不能；在同一直线上；（3）用剪刀将卡片从中间剪开，观察卡片的运动情况；（4）小于；大于；减速；（5）能。
【点评】此题考查了二力平衡的条件的探究过程；在该实验中，为了探究两个力是否平衡，要用到控制变量法，探究其中的一个条件时，要控制其他条件相同，这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据。
20．探究“二力平衡的条件”。
（1）小明通过实验比较甲和乙两种方案，发现采用方案 　丙　实验效果更好，是因为这种方案可以减小 　摩擦力　对实验结果的影响；
（2）实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是 　改变力的方向　；
（3）在乙图中将小车扭转一个角度，小车将会 　转动　，说明二力平衡的两个力必须 　作用在同一直线上　；
（4）在丙图中用剪刀将卡片从中间剪开，并观察现象，说明二力平衡的两个力必须 　作用在同一物体上　。
【分析】（1）在探究“二力平衡条件”的实验中，摩擦力对实验影响较大，据此分析；
（2）定滑轮可以改变物体力的方向；
（3）要验证不在同一直线上两个力是否平衡，可以将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；
（4）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上。
【解答】街：（1）甲图中是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小，丙图中是卡片，与桌面不接触，可减小摩擦力对实验的影响，故丙实验最好；
（2）定滑轮可以改变物体力的方向；
（3）现保持拉力相等，将小车扭转一个角度，松手后小车不能保持平衡，设计这一步骤的目的是为了探究两个平衡力必须作用在同一条直线上；
（4）当小卡片平衡时，用剪刀剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是两个力必须在同一物体上。
故答案为：（1）丙；摩擦力；（2）改变力的方向；（3）转动；作用在同一直线上；（4）作用在同一物体上。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用以及控制变量法的应用，可根据二力平衡条件分析解答本题。
21．在探究“二力平衡的条件”实验中，小明采用的实验装置如图甲所示（中间是小木块）。
（1）小明在实验过程中，将两个50g的砝码分别放在左右两个相同的小盘内，发现木块处于静止状态，接着，他在右边小盘内又加入一个5g的砝码，发现木块仍然静止，其原因是木块受 　摩擦力　影响。
（2）小红用图乙中所示的小车替换木块进行实验，将小车旋转一定角度后松手，发现小车会恢复原状，这说明两个力必须作用在同一 　直线　（选填“物体”或“直线”）上，小车才能平衡。
（3）接着，小刚用图丙中所示的轻质硬纸板替换木块进行实验，你认为 　丙　的方案最好，原因是 　摩擦对实验的影响更小　。
（4）利用图丁装置 　能　（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。
（5）若将图乙的小车换成如图戊所示的弹簧测力计，左右两侧各悬挂重5N的砝码，则弹簧测力计示数为 　5　N。
【分析】（1）木块静止在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力。
（2）在力的大小相等，方向相反时，两个力不在同一直线上，松手后观察小车的状态，来探究二力平衡条件。
（3）用小车来代替木块能减小摩擦对实验的影响，用硬纸板悬空，大大减小摩擦力对实验的影响。
（4）由于硬纸板的重力很小，重力对实验的影响很小，硬纸板受到的拉力大小等于两侧滑轮所挂砝码的重力。倘若硬纸板的重力大，此方法就不能探究二力平衡条件。
（5）弹簧测力计水平放置时，弹簧测力计有示数，弹簧测力计处于静止状态，受到平衡力的作用。
【解答】解：（1）将两个50g的砝码分别放在左右两个相同的小盘内，发现木块处于静止状态，接着，他在右边小盘内又加入一个5g的砝码，发现木块仍然静止，是因为木块和水平桌面之间存在摩擦力。
（2）用图乙中所示的小车替换木块进行实验，将小车旋转一定角度后松手，发现小车会恢复原状，小车保持静止状态，说明二力平衡时，两个力必须在同一直线上。
（3）用小车来代替木块能减小摩擦对实验的影响，用硬纸板悬空，细线和滑轮之间的摩擦大大减小，所以用硬纸板大大减小摩擦力对实验的影响，所以丙方案最好。
（4）由于硬纸板的重力很小，重力对实验的影响很小，硬纸板受到的拉力大小等于两侧滑轮所挂砝码的重力，可以探究二力平衡条件。
（5）若将图乙的小车换成如图戊所示的弹簧测力计，左右两侧各悬挂重5N的砝码，弹簧测力计左右各受到5N的拉力，这两个力使弹簧测力计处于静止状态，弹簧测力计的弹簧受到5N的拉力发生弹性形变，显示5N的示数。
故答案为：（1）摩擦力；（2）直线；（3）丙；摩擦对实验的影响更小；（4）能；（5）5。
【点评】本题中弹簧测力计左右受到5N的拉力，弹簧测力计示数显示5N，可以理解向左5N的力固定弹簧测力计，向右的5N的力使弹簧发生形变。
22．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的 　方向　，通过调整砝码的质量可以改变拉力的大小；
（2）如图乙，小明用小车B替换木块A的目的是 　减小摩擦力对实验的影响　；实验中他是通过观察小车是否处于 　静止　状态来判断它受到的两个力是否平衡的；
（3）如图乙，当左右两端分别同时放入质量相等的砝码时，小车静止，此时F1、F2的大小相等，方向 　相反　；
（4）在图乙实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 　同一条直线上　；
（5）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如图丙所示，他将要对硬纸片进行的操作是 　将纸片从中间剪开，观察此时纸片能否保持平衡状态　。
【分析】（1）定滑轮可以改变力的方向；
（2）减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离；
（3）先判断物体的运动状态，再根据运动状态判断力的大小，物体如果在两个力的作用下静止或匀速直线运动，那么这两个力平衡，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（4）（5）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
【解答】解：（1）定滑轮可以改变力的方向；实验中通过调节钩码的数量来改变卡片受到的力；
（2）为减小摩擦力对实验的影响，用小车B替换木块A进行实验；通过观察小车是否处于静止状态来判断它受的两个力是否平衡；
（3）由题知，实验中每个钩码重力相同，摩擦力忽略不计；图甲中小车静止，左边挂2个钩码，右边挂2个钩码，故F1等于F2，此时F1、F2的方向相反；
（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，故这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在同一条直线上。
（5）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，应该将纸片分成2个物体，即对硬纸片进行的操作是：用剪刀将纸片从中间剪开，然后观察纸片能否保持平衡状态。
故答案为：（1）方向；（2）减小摩擦力对实验的影响；静止；（3）相反；（4）同一条直线上；（5）将纸片从中间剪开，观察此时纸片能否保持平衡状态。
【点评】本题考查二力平衡条件的探究实验，掌握二力平衡条件是解答本题的关键。
23．在“探究二力平衡条件”的实验中，小华设计的实验装置如图甲所示。
（1）如图甲所示，现保持F1与F2大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，此实验可以说明二力平衡时两个力的作用线应在 　同一直线上　。
（2）实验中通过改变钩码的 　数量　来改变拉力的大小，从而探究二力大小的关系，当小车处于静止状态或匀速直线运动状态，我们便可认为它受到的力相互平衡。
（3）在探究二力平衡的条件时，小姬设计了如图乙所示的实验，同学们认为小姬的实验优于小华的实验。其主要原因是 　D　。
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
（4）利用图丙装置 　能　（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 　保持不动　。
（5）小超认为，若采用如图丁的方案，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，在小超的方案中，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，所以此方案无法实施。
【分析】（1）根据二力平衡的条件，将小车扭转一个角度，两个力不在同一直线上，所以不能平衡，通过现象可以得出探究的因素；
（2）实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，改变钩码的总质量就改变了对小车施加的拉力；
（3）为了减小实验误差，应减小摩擦力对实验的影响，根据摩擦力对实验的影响分析小明与小红的实验设计的优劣；
（4）只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究；
（5）弹簧测力计测的拉力等于测力计的示数。
【解答】解：（1）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上；
（2）实验中通过改变钩码的数量来改变钩码的总质量，从而改变绳子对木块的拉力，探究二力大小的关系；
（3）小姬实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；小华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，所以还是小姬的实验方案好，故选D；
（4）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；
（5）因为物体处于静止状态时受到的重力和拉力是平衡力，所以要采用如图丁的方案探究二力平衡的条件，必须测出物体所受的重力和拉力；弹簧测力计显示的示数是物体对测力计的拉力，测力计对物体的拉力和物体对测力计的拉力是相互作用力，所以根据相互作用的关系可以直接测出拉力的大小。
故答案为：（1）同一直线上；（2）数量；（3）D；（4）能；保持不动；（5）重力；拉力。
【点评】本题是探究二力平衡条件的实验，要熟练掌握二力平衡条件及平衡状态的含义，掌握探究每个条件的操作方法及其现象和对应的结论。
24．如图所示，是小阳“探究二力平衡的条件”实验情景。请根据实验情况回答下列问题。
（1）图甲所示，当纸板处于 　静止状态或匀速直线运动　状态时，可以判断它水平方向受到的两个拉力平衡。
（2）图乙所示，小阳把纸板扭转一下，松手后纸板失去平衡。说明两个力平衡要满足两个力 　必须在同一直线上　。
【分析】（1）静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用；
（2）纸板转动一定角度后，使得两个力在不同一直线上。
【解答】解：（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的；
（2）乙图中，两力方向相反，都作用在纸板上，保持力F1与F2大小相等，用手将纸板扭转一定的角度后两力不在一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是为探究二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上。
故答案为：（1）静止状态或匀速直线运动；必须在同一直线上。
【点评】此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤，牢固掌握二力平衡的四个条件，用好控制变量法是关键。此题考查较为全面，是一道好题。
25．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）实验中（图甲）选择小卡片的目的是 　可以忽略卡片的重力　；
（2）当小卡片平衡时，小华将卡片 　旋转　（选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片 　不能　（选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 　不在同一直线上的两个力能否平衡　；
（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　；
A．减少摩擦力对实验结果的影响
B．小书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
（4）小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为 　能　（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验；
（5）图乙中，若左边挂2N的钩码，右边挂5N钩码时，木块保持静止，则此时木块受到的摩擦力是 　3　N，若再在右边增加3N的钩码时，恰好木块向右匀速直线运动，在此基础上若要使木块向左匀速直线运动，则在左边所挂钩码的总重力为 　14　N。
【分析】（1）小卡片的重力很小，小卡片悬挂在空中，可以忽略小卡片的重力。
（2）转动卡片，卡片受到的两个力不在同一直线上，松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时，卡片不能保持平衡状态。
（3）木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，实验要考虑摩擦力，使实验比较复杂；
（4）两边滑轮不在同一高度也能处于平衡状态，也可以探究二力平衡条件。
（5）木块静止时，受平衡力；匀速直线运动时，仍受平衡力。由静摩擦到动摩擦，摩擦力在改变。当处于滑动摩擦状态时，摩擦力不再改变。分析物体受力情况，由平衡力知识解答。
【解答】解：（1）小卡片的重力很小，其重力可以忽略不计。
（2）要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡；
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）小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；
小明实验用的小车放在水平桌面上，小车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，所以还是小华的实验方案好，故选A。
（4）他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度但是仍然处于平衡状态，因此不影响实验结果能进行试验；
（5）由题知，左、右两盘中的砝码的重力分别为2N和5N时，物体保持静止，物体受到左右两边拉力外，由于此时物体有向右运动的趋势，所以物体还受到水平向左的摩擦力，物体受到的这三个力为平衡力；
即：F右＝F左+f，
所以f＝F右﹣F左＝5N﹣2N＝3N；
若再在右边增加3N的钩码时，物体恰好向右匀速滑动，此时物体受到水平向左的滑动摩擦力，且物体受到的力是平衡力，
即：F右′＝F左+f′，
所以此时的摩擦力：f′＝F右′﹣F左＝5N+3N﹣2N＝6N，
如果物体要向左匀速滑动，受到的滑动摩擦力水平向右，物体受到的力仍是平衡力，物体A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，
所以左盘中钩码的重力：G＝F右′+f′＝3N+5N+6N＝14N。
故答案为：（1）可以忽略卡片的重力；（2）旋转；不能；不在同一直线上的两个力能否平衡；（3）A；（4）能；（5）3；14。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑