01实验剖析

：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。

：弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。

：

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。

：

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）

：

1、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。

2、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。

3、你认为下图哪个实验更合理？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。

02经典母题

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，请你帮小华总结一下二力平衡的条件：__________________。

(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。(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。

03真题演练

练习1：（·常德）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，则产生这一现象的原因是：_______________。

（2）现保持F1和F2相等，将木块换成小车，然后扭转一定角度，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.10NB.5NC.0N

(1)大小相等；木块与桌面间存在摩擦力；(2)转动回来；在同一条直线上；（3）B。(1)左盘和右盘同时放入等重的砝码，则木块左右两边所受的的拉力的大小相等，能处于静止状态，所以能说明一对平衡力的大小相等。小明在实验时，放入左右盘的砝码并不等重，但木块仍能保持静止，时因为木块与桌面之间有摩擦力，所以木块所受的左右两个拉力大小不等，但由于摩擦力的影响，还是能处于平衡状态。(2)将木块换成小车后，小车与桌面的摩擦力较小，小车所受的两个拉力大小虽然相等，但两个拉力的方向不在同一条直线上，于是两个拉力让小车转回原位，所以二力平衡时，两个力大小要相等，方向也需要在同一条直线上。（3）把木块换成弹簧测力计后，在左右盘中放入5N的砝码，则弹簧测力计所受到的拉力为5N，所以其示数也为5N，B选项正确。

练习2：（·泸州）小聪将一根橡皮筋左端固定在墙上，用弹簧测力计拉其右端来“探究两个分力与合力的关系”

（1）实验中使用的弹簧测力计如图甲所示，其分度值为__________N。

（2）小聪用两个弹簧测力计一起沿相同方向作用于橡皮筋上拉到A点，此时两个弹簧测力计的示数分别为F1=3.0N、F2=4.0N；小聪只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到A点，弹簧测力计的示数F=7.0N，如图乙所示。F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同，即F为F1和F2的合力这种探究物理规律的方法是__________：（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。

（3）小聪在实验中突发奇想，将两弹簧测力计互相垂直作用在橡皮筋上拉到B点，记下两弹簧测力计的示数分别为F3=3.0N、F4=4.0N；然后只用一个弹簧测力计把橡皮筋也拉到B点，如图丙所示，读出弹簧测力计的示数F’=__________N。根据你对合力与分力的理解，判断F’（选填“是”或“不是”）F3、F4的合力。

（1）0.2；（2）等效替代法；（3）5（或5.0）；是。（1）弹簧测力计的刻度一大格是2N，一大格有十小格，所以分度值是0.2N。（1）F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同，可以用F代替F1、F2，这种方法叫等效替代法。（3）弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指在4-6N中间，所以示数是5N，F’的作用效果与F3、F4共同作用的效果相同，即F’是F3、F4的合力。

练习3：（·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________________________________。

（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。(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。

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