初中物理中考復(fù)習(xí) 專題14 探究二力平衡條件的實驗題（解析版）

這是一份初中物理中考復(fù)習(xí) 專題14 探究二力平衡條件的實驗題（解析版），共8頁。試卷主要包含了你認(rèn)為右圖哪個實驗更合理？答，實驗中如何改變拉力的大?。看?，定滑輪有什么作用，如何探究兩個力在同一直線上，實驗結(jié)論，實驗方法，選擇靜止?fàn)顟B(tài)的原因等內(nèi)容，歡迎下載使用。
專題14 探究二力平衡條件的實驗題     探究二力平衡實驗需要學(xué)通的基礎(chǔ)知識1.在探究究二力平衡問題時，什么因素影響實驗結(jié)果？答：摩擦力2.你認(rèn)為右圖哪個實驗更合理？答：甲，應(yīng)為乙物體受到的摩擦力大，對實驗效果影響大。3.如何判斷物體是否處于平衡狀態(tài)？答：當(dāng)物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，都可以判定物體處于平衡狀態(tài)．4.實驗中如何改變拉力的大?。看穑和ㄟ^改變砝碼的個數(shù)，來改變對小車的拉力大小．5.定滑輪有什么作用：答：改變拉力的方向6.如何探究兩個力作用在同一物體上？答：將紙板從中間剪開，觀察紙板是否還處于平衡狀態(tài)。7.如何探究兩個力在同一直線上：答：把紙板轉(zhuǎn)動一個角度，然后松手，觀察小車的運動狀態(tài)．8.實驗結(jié)論：二力平衡條件：同體、等大、方向、共線。9.實驗方法：控制變量法10.選擇靜止?fàn)顟B(tài)的原因：勻速運動狀態(tài)不好控制。11.進行多次實驗的目的：得出普遍規(guī)律，避免偶然性。    【例題1】（2019四川內(nèi)江）如圖所示，是探究“二力平衡條件”的實驗裝置圖。（1）實驗時使用小車而不使用木塊，是因為小車與桌面間的　   　更小，從而減小對實驗結(jié)果的影響。（2）在實驗開始時，由于粗心只在左盤中放入砝碼，小車立即向左運動，在運動過程中，左盤中砝碼的重力勢能將　   　，動能將　   　。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）當(dāng)兩個盤中分別放上兩個相同的砝碼后，小車靜止在桌面上，這說明二力平衡時，兩個力的大小　   　。【答案】（1）摩擦力；（2）變小；變大；（3）相等。【解析】（1）實驗時使用小車而不使用木塊，將滑動摩擦力變?yōu)闈L動摩擦力，大大減小了摩擦，減小了摩擦對實驗的影響；（2）小車向左運動過程中，左盤中砝碼的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能將變小，砝碼的速度增大，動能將變大；（3）當(dāng)兩個盤中分別放上兩個相同的砝碼后，由于砝碼的重力相同，這兩個力產(chǎn)生的拉力是一對平衡力，小車就能保持靜止，說明彼此平衡的兩個力大小相等。【例題2】（2020湖南常德）在探究“二力平衡條件”的實驗中，實驗裝置如圖所示。(1)實驗時，向左盤和右盤同時放入等重的砝碼，這時木塊保持靜止，說明一對平衡力的_____； 但小明在實驗時發(fā)現(xiàn)，若向左盤和右盤同時放入不等重的砝碼時木塊仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是________；(2)現(xiàn)保持F1與F2相等，將木塊換成小車，然后扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后，小車將________，設(shè)計這一步驟的目的是為了驗證二力平衡時的兩個力一定________；(3)如果將木塊換成彈簧測力計，左右兩盤各放入重5N的砝碼，則彈簧測力計的示數(shù)為______。A．10N                   B.5N                   C.0N【答案】 (1) 大小相等   木塊與桌面間存在摩擦力 (2) 轉(zhuǎn)動回來   在同一直線上  (3) B【解析】(1)左盤和右盤同時放入等重的砝碼，則木塊左右兩邊所受的拉力的大小相等，能處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以能說明一對平衡力的大小相等。小明在實驗時，放入左右盤的砝碼并不等重，但木塊仍能保持靜止，是因為木塊與桌面之間有摩擦，所以木塊所受的左右兩個拉力大小不等，但由于摩擦力的影響，還是能處于平衡狀態(tài)。(2)將木塊換成小車后，小車與桌面的摩擦力較小，小車所受的兩個拉力大小雖然相等，但兩個拉力的方向不在同一直線上，于是兩個拉力讓小車轉(zhuǎn)回原位，所以二力平衡時，兩個力大小要相等，方向也需要在同一直線上。(3)把木塊換成彈簧測力計后，在左右盤中放入5N的砝碼，則彈簧測力計所受的拉力為5N，所以其示數(shù)為5N，故B選項正確。   1. 小明在探究“二力平衡”條件的實驗中，設(shè)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(xiàn)采用方案乙，實驗效果更好，原因是                     。(2)該實驗裝置中，木板兩端的定滑輪的作用是                                 。(3)保持兩盤中砝碼質(zhì)量相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度，放手后觀察到小車轉(zhuǎn)動，最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)。這個實驗現(xiàn)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                        ，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(xì)線后，小車由靜止向右運動，此現(xiàn)象說明力可以改變物體的                           。
【答案】（1）滾動摩擦力小于滑動摩擦力，減小了摩擦力對實驗的影響；（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)。【解析】（1）通過實驗比較，小明發(fā)現(xiàn)采用方案乙，實驗效果更好，原因是滾動摩擦力小于滑動摩擦力，減小了摩擦力對實驗的影響；
（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(zhì)量相等（即讓兩邊的拉力相等），把木塊扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動，當(dāng)木塊重新恢復(fù)到原來的靜止?fàn)顟B(tài)時，拉力F1和F2作用在同一條直線上；這個實驗現(xiàn)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(xì)線后，小車由靜止向右運動，小車受力不再平衡，此現(xiàn)象說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。
2．（2019河北）形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，它的重心在它的　　上。圖所示為質(zhì)量分布均勻但形狀不規(guī)則帶有小孔的薄木板，請用細(xì)棉線、刻度尺、筆和鐵架臺來確定它的重心。（1）操作方法：①                                  ；②　                               。（2）判斷方法：　          　即為簿木板的重心。（3）實驗中沒有利用到的物理知識：　    　（填寫序號）①二力平衡的條件②重力的方向是豎直向下的③重力的大小跟物體質(zhì)量成正比【答案】幾何中心；（1）用細(xì)棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來，當(dāng)木板靜止時，用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB；②利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD；（2）AB、CD的交點；（3）③。【解析】形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體，其重心才在物體的幾何中心上。（1）①用細(xì)棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來，當(dāng)木板靜止時，用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB；②利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD；（2）AB、CD的交點就是薄木板的重心。（3）木板靜止時，根據(jù)二力平衡知識可知，受到的拉力和重力是一對平衡力，作用在同一直線上，由于重力的方向是豎直向下的，這樣可保證重心一定在所畫的線上，而兩條線的交點就是重心的位置。綜上所述，本實驗沒有用到的物理知識的③。3.在“探究二力平衡條件”的活動中，主要是通過探究力對物體的作用效果來實現(xiàn)探究目的。⑴ 如圖，甲裝置是探究二力平衡條件的一種方法，實驗中通過改變砝碼的       來探究二力大小的關(guān)系；通過扭轉(zhuǎn)小車松手后觀察小車的狀態(tài)，來探究二力是否             。⑵ 小明發(fā)現(xiàn)用圖甲裝置無法完成全部探究過程，又設(shè)計了圖乙所示的裝置。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(xiàn)象，由此可以得到二力平衡的又一個條件           。把硬紙板支撐起來，不再與桌面接觸的目的是          。【答案】（1）質(zhì)量；相等。（2）兩個力在同一只想上。只研究一對平衡力的平衡條件。【解析】⑴ 甲裝置實驗中通過改變砝碼的質(zhì)量來探究二力大小的關(guān)系；通過扭轉(zhuǎn)小車松手后觀察小車的狀態(tài)，來探究二力是否相等。⑵ 小明發(fā)現(xiàn)用圖甲裝置無法完成全部探究過程，又設(shè)計了圖乙所示的裝置。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(xiàn)象，由此可以得到二力平衡的又一個條件是兩個力必須作用在一條直線上。把硬紙板支撐起來，不再與桌面接觸的目的是研究水平方向的一對平衡力的條件，要注意本實驗小卡片重力不計。4.如圖甲所示，是小華探究“二力平衡條件”的實驗。  （1）裝置中使用定滑輪是利用它能夠__________的特點。（2）當(dāng)左、右兩盤中的砝碼質(zhì)量__________（選填“相等”或“不相等”）時，桌面上的小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時小車受到__________對平衡力的作用。（3）小車處于靜止后，保持F1與F2的大小不變，將小車扭轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，松手后，小車將___________（選填“保持靜止”或“扭轉(zhuǎn)回來”）。這一步驟說明二力平衡時，要滿足二個力在__________上的條件。【答案】（1）改變力的方向   （2）相等   兩   （3）扭轉(zhuǎn)回來   同一直線【解析】（1）使用定滑輪的特點是可以改變力的發(fā)方向。（2）當(dāng)左、右兩盤中的砝碼質(zhì)量相等時，繩對小車在水平方向的拉力相等，桌面上的小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明此時小車受到重力和桌面的支持力、水平方向兩個力，小車受到兩對平衡力的作用。（3）小車處于靜止后，保持F1與F2的大小不變，將小車扭轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，松手后，小車將扭轉(zhuǎn)回來。這一步驟說明二力平衡時，要滿足二個力在同一直線上的條件。5.如圖所示，是小華同學(xué)探究二力平衡條件的實驗情景。實驗步驟如下：（1）將系于小卡片（重力可忽略不計）兩個對角的細(xì)線分別跨過支架上的滑輪，在細(xì)線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片的兩個拉力方向相反。（2）保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細(xì)線兩端的鉤碼，當(dāng)兩端鉤碼的質(zhì)量________時，小卡片平衡，如圖A所示。（3）將圖A中的小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，并保持兩個拉力方向相反，如圖B所示，松開手后小卡片_____平衡（選填“能”或“不能”）。（4）當(dāng)小卡片平衡時，用剪刀沿虛線剪斷小卡片（如圖C所示），發(fā)現(xiàn)小卡片不能保持平衡．本實驗采用的實驗方法是：_________。【答案】（2）相等（3）不能（4）控制變量法  反證法【解析】（2）保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細(xì)線兩端的鉤碼，當(dāng)兩端鉤碼的質(zhì)量相等時，卡片受到向左和向右的兩個拉力相等，小卡片平衡。（3）將圖A中的小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，并保持兩個拉力方向相反，如圖B所示，松開手后小卡片會轉(zhuǎn)動，不會平衡。（4）當(dāng)小卡片平衡時，用剪刀沿虛線剪斷小卡片（如圖C所示），發(fā)現(xiàn)小卡片不能保持平衡．本實驗采用的實驗方法是控制變量法和反證法。。