探究二力平衡条件的实验
一、选择题
1. 如图所示，是探究“二力平衡的条件”实验，小车置于水平桌面，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力，是小车受到的向右的拉力，与在同一水平直线上。下列说法不正确的是（）
A. 因为摩擦可忽略，小车在水平方向上只受到、作用
B. 增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响
C. 、大小相等时，小车一定处于平衡状态
D. 将小车水平扭转90°时，、仍在同一直线上
2.用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将（）
A. 向左下运动B. 向右上运动C. 仍静止不动D. 转过一定角度
3.如图为研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述错误的是（）
A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面
B．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车
C．调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小
D．将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置
二、填空题
1. 在“探究二力平衡的条件”实验中，同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。小张同学认为乙方案更合理，理由是乙方案中使用小车时_________对实验的影响更小，可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡，所依据的现象是小车___________。
三、实验探究题
1．如图甲所示，是探究“二力平衡的条件”的实验装置图。
（1）当向两端的托盘里分别加入两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小________。
（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________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2．在探究“二力平衡的条件”实验中，如图甲乙所示，小刚把木块、小华把小车放在光滑的水平桌面上，他们分别向托盘里加减砝码观察现象。
（1）这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，其主要原因是为了减少______对实验结果的影响。
（2）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状，这说明两个力在______上，物体才能平衡。
（3）在实验中通过加减______来改变桌面上的物体所受拉力的大小。
（4）小丽利用如图丙所示装置，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，在线的两端分别挂上相同个数的钩码，在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察到两边钩码落下、由此可以得到二力平衡的另一条件是两个力必须作用在______。
3．小明在探究“二力平衡条件”的实验中，设计组装的实验装置如图所示。
（1）老师指出实验桌面越光滑越好，其原因____________。
（2）小明在线的两端托盘内放入砝码，并通过调整___________来改变拉力的大小，当左右盘内放的砝码数量不等时，则小车会____________。
（3）当小车平衡时，小明用手将小车扭转一个角度，松手后小车______（填“能”或“不能”）平衡，观察到小车会发生_________，恢复到原来位置处于静止状态，设计这个步骤的目的是为了探究________。
（4）力的三要素完全相同的二个力______（填“是”或“不是”）平衡力。
4．如图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小明在实验中选择小卡片的目的是为了忽略小卡片的_________对实验的影响；
（2）要验证不在“同一直线的力”是否平衡，实验中的操作是将小卡片_______（选填“翻转”或“扭转”），松手后观察小卡片是否平衡；
（3）当小卡片处于平衡状态时，若用剪刀将小卡片剪成两半，再观察两半小卡片是否平衡，这样做是为了验证二力平衡时两个力必须作用在________；
（4）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，老师认为还是小明的方案更好，小华的方案存在的缺陷是________对实验的影响较大。
5．如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验，以下是实验过程∶
（1）把木块放在水平桌面上，发现当两盘砝码质量相等时，木块静止。当左侧放400g砝码，右侧放500g砝码时，小木块也保持静止状态，经过分析是木块受到摩擦力的作用，则摩擦力的大小为______N。（g取10N/kg）。
（2）为了解决这个问题，将木块换成小车，如图乙所示，并且把小车放在较为______（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上。
（3）小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如图丙所示的位置，松手后，小车将______（选填“保持静止”或“扭转回来”）；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在______（选填“同一直线上”或“同一物体上”）这一条件。
（4）如果将小车换成弹簧测力计，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
6. 某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示，M为一轻薄塑料片，实验中所用的钩码均为100g，不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。
（1）在图甲的装置中滑轮的作用是_______。
（2）当左右两端同时各挂1个钩码时，塑料片静止，其左端受到的拉力F1与右端受到的拉力F2的方向_______；当左端再挂上一个钩码时，如图乙所示，塑料片将做_______（选填“匀速”或“变速”）运动，此时塑料片受到的合力为_______N。
（3）在图甲实验的基础上，用剪刀将塑料片从中间剪断，断开的塑料片向两边加速运动，说明不任同一物体上的两个力________平衡（选填“他”或“不能”）。
7. 如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
（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）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车______，这说明相互平衡的两个力作用在______；
（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较______的砝码进行实验。（选填“大”或“小”）
8. 在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。
（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小______对实验结果的影响；
（2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持______（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态；
（3）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，说明彼此平衡的两个力大小_______；
（4）小车处于静止后，保持与的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在_______上。
9．实验小组用如图所示的实验来探究二力平衡的条件，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的大小 _______方向_______；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，小车做加速运动，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，小车将______（选填“保持静止”或“扭转回来”），这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在_______上的条件。
（3）对比甲、乙、丙三次实验，当小车静止时，水平方向上受到的两个力大小______，还能看出小车受非平衡力作用时，运动状态将_______。
10.如图甲所示，是小华探究“二力平衡条件”的实验。
（1）装置中使用定滑轮是利用它能够________的特点。
（2）当左、右两盘中的砝码质量_______（选填“相等”或“不相等”）时，桌面上的小车处于静止状态，此时小车受到_______对平衡力的作用。
（3）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，将小车扭转到如图乙所示的位置，松手后，小车将________（选填“保持静止”或“扭转回来”）。这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在______上的条件。
11.（2021·衡阳）小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下：
（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮、、分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但________不相等，则这两个力不平衡。
（2）按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，把塑料块转过，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但_________，这两个力不平衡。
（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是___________。
A．塑料块容易扭转
B．塑料块是比较容易获取的材料
C．减少了摩擦力对实验结果的影响
12.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）实验中的研究对象是________（选填“卡片”或“钩码”），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________。
（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）小红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（如图乙所示），你认为能否用小红的装置进行实验________（选填“能”或“不能”）。
（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，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
