實(shí)驗(yàn)11探究二力平衡的條件

實(shí)驗(yàn)梳理

實(shí)驗(yàn)：探究二力平衡的條件

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹课矬w處于二力平衡狀態(tài)時(shí)，一對(duì)平衡力滿(mǎn)足什么特征

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

以小車(chē)為研究對(duì)象，用祛碼通過(guò)細(xì)線(xiàn)拉小車(chē)，觀(guān)察在什么情況下小車(chē)能平衡，從而得出二力平衡的

條件。

【實(shí)驗(yàn)器材】小桌、小車(chē)、托盤(pán)、祛碼、定滑輪

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)把小車(chē)放在光滑的水平桌面上，向掛在小車(chē)兩端的托盤(pán)里加祛碼。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(2)用手按住小車(chē)不動(dòng)，在兩托盤(pán)里加質(zhì)量不相等的祛碼，放手后觀(guān)察小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。

(3)用手按住小車(chē)不動(dòng)，在兩托盤(pán)里加質(zhì)量相等的祛碼，放手后觀(guān)察小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。

(4)在兩托盤(pán)里加入質(zhì)量相等的祛碼，用手旋轉(zhuǎn)小車(chē)至某一角度后釋放，觀(guān)察小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變

化。

實(shí)驗(yàn)條件和記錄如下表：

小車(chē)在水平方向所受二力的情況

小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變

大小方向是否在一條直線(xiàn)上

【分析論證】

小車(chē)在水平方向所受二力的情況

小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變

大小方向是否在一條直線(xiàn)上

不相等相反是是

相等相反是否

相等相反否是

......

(1)法碼質(zhì)量不同時(shí)，小車(chē)兩邊受到的拉力大小不同、方向相反、在一條直線(xiàn)上，小車(chē)由靜止變?yōu)?/p>

運(yùn)動(dòng)；祛碼質(zhì)量相同時(shí)，小車(chē)不動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有改變。

(2)旋轉(zhuǎn)小車(chē)放手后，小車(chē)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直線(xiàn)上，這兩個(gè)力就彼此平

衡。這就是二力平衡的條件。

【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】

為避免阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，(1)選用了小車(chē)而不選用木塊，(2)探究力的大小時(shí)，兩邊祛碼選擇

質(zhì)量差別大的，避免兩側(cè)的祛碼質(zhì)量不相等但小車(chē)仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)。

【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】

用小卡片探究二力平衡的條件：

(1)該方案以小卡片為研究對(duì)象，鉤碼通過(guò)定滑輪對(duì)卡片施加力的作用。

(2)當(dāng)兩線(xiàn)端所掛鉤碼質(zhì)量相等時(shí)，小卡片靜止；當(dāng)兩線(xiàn)端所掛鉤碼質(zhì)量不等時(shí)，小卡片運(yùn)動(dòng)；把

小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，再松手時(shí)，小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)；用剪刀把小卡片從中間剪開(kāi)，再松手時(shí)，小卡片運(yùn)動(dòng)。

(3)本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，但是還受重力，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有影

響。

(4)定滑輪的作用是改變力的方向。

考向點(diǎn)撥

《探究二力平衡的條件》常考問(wèn)題：

(1)選擇輕質(zhì)小卡片減小重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(卡片重相對(duì)鉤碼重可以忽略)

(2)定滑輪的作用：改變力的方向。

(3)控制變量法的應(yīng)用

①探究平衡的兩個(gè)力是否在同一直線(xiàn)上：保持兩邊祛碼質(zhì)量相等，將卡片扭轉(zhuǎn)一定的角度。

②探究平衡的兩個(gè)力是否大小相同：保持兩個(gè)力在同一條直線(xiàn)上，改變卡片兩邊所掛鉤碼的質(zhì)量。

③探究平衡的兩個(gè)力是否作用在同一物體上：保持兩個(gè)力在同一條直線(xiàn)上，兩邊祛碼的質(zhì)量相等，

用剪刀剪開(kāi)卡片。

(4)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的：避免偶然性，得出普遍規(guī)律。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個(gè)力，大小相等、方向相反，并且作用在

同一條直線(xiàn)上。(簡(jiǎn)記為“同體、等值、反向、共線(xiàn)”)

(6)用小車(chē)(或木塊)做實(shí)驗(yàn)不足是摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)影響。

典例精析

【典例1】

為探究二力平衡的條件，同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

滑力與滑輪

細(xì)扇細(xì)線(xiàn)

圖1圖2甲乙

(1)肖明向圖1中的左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)加入一個(gè)質(zhì)量相等的祛碼，此時(shí)木塊兩邊受到的拉力

(選填“相等”或“不相等”)，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)他把左盤(pán)中祛碼換成一個(gè)質(zhì)量更大的祛碼時(shí)，木塊

仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是；

(2)李亮對(duì)肖明的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，利用如圖2所示的裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。往兩盤(pán)中加入質(zhì)量相等的祛

碼,將小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，小車(chē)將(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。進(jìn)行這個(gè)操作

是為了探究;

(3)李老師看完他們的實(shí)驗(yàn)后，對(duì)他們表示了贊揚(yáng)，并讓他們嘗試用輕質(zhì)硬紙片代替小車(chē)，用如圖

甲中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你寫(xiě)出圖甲中的裝置的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①;②;

(4)在輕質(zhì)硬紙片兩端細(xì)線(xiàn)上掛上相同的鉤碼，如圖乙所示，此時(shí)硬紙片(選填“能”或“不

能”)平衡。

【典例2】

甲乙丙

(1)如圖甲所示，當(dāng)左右兩端同時(shí)各掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，小車(chē)靜止，在圖甲實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將小車(chē)扭轉(zhuǎn)

一個(gè)角度松手后，觀(guān)察到小車(chē)將會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，此現(xiàn)象說(shuō)明二力平衡時(shí)兩個(gè)力必須O

(2)如圖乙所示，當(dāng)左右兩端同時(shí)取下一個(gè)鉤碼時(shí)，此時(shí)6等于耳，小車(chē)仍靜止；當(dāng)右端再掛上一

個(gè)鉤碼時(shí)，如圖丙所示，小車(chē)將做變速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)B凡(選填“大于”“等于”或“小于”)。

(3)對(duì)比甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)可得：作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相

等、—、，這兩個(gè)力就彼此平衡。

41對(duì)點(diǎn)練習(xí)）

【訓(xùn)練1】

小明在“探究二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中，選擇了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行操作;

（1）他把小車(chē)放在較（選填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，向左、右兩端的小盤(pán)里加減祛

碼。當(dāng)兩盤(pán)中祛碼質(zhì)量相等時(shí)，小車(chē)靜止，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力大小（選填“相等”或“不相

等”），方向（選填“相同”或“相反”）；

（2）保持兩盤(pán)中祛碼質(zhì)量相等，把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使拉力片和鼻不在一條直線(xiàn)上，觀(guān)察到小車(chē)

會(huì)發(fā)生_______,說(shuō)明此時(shí)小車(chē)受力（選填“平衡”或“不平衡”）。由此可見(jiàn)：兩個(gè)力還必須作用

在_______上，才能相互平衡；

（3）本次實(shí)驗(yàn)中，小明選擇小車(chē)而不是木塊作為研究對(duì)象，是因?yàn)槟緣K跟桌面的力太大，會(huì)

影響實(shí)驗(yàn)效果。

【訓(xùn)練2】

如圖甲所示的是小明探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。

如果物體只受兩個(gè)力作用，且處于靜止?fàn)顟B(tài)或狀態(tài)，說(shuō)明這兩個(gè)力是相互平衡的；

（2）小明將系于小卡片（不計(jì)自重）兩端的線(xiàn)分別跨過(guò)左右支架上的滑輪，在線(xiàn)的兩端掛上鉤碼，

使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向（選填“相同”或“相反”），并通過(guò)調(diào)整鉤碼個(gè)數(shù)來(lái)改變

拉力大小；

（3）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小明將小卡片扭轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，松手后小卡片（選填“能”或“不

能”）平衡，由此實(shí)驗(yàn)步驟可知，只有作用在___________的兩個(gè)力才能平衡；

（4）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，在圖甲所示情況下，小明下一步的操作是

A.左右各加一個(gè)鉤碼B.把小卡片剪成兩半C,把小卡片扭轉(zhuǎn)

一個(gè)角度

（5）在探究同一問(wèn)題時(shí)，小華將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小明的

實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)于小華。最主要的原因是；

A.可減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

B.小卡片是比較容易獲取的材料

C.小卡片容易扭轉(zhuǎn)

(6)小麗在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，左右支架上裝配兩個(gè)滑輪時(shí)沒(méi)有安裝在相同的高度，如圖丙所示。用該實(shí)驗(yàn)

裝置___________(選填“能”或“不能”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【訓(xùn)練3】

物理興趣小組利用下圖所示的器材做，，探究二力平衡條件，，的實(shí)驗(yàn)，圖中每個(gè)鉤碼的重力均為1N。

(1)在圖甲實(shí)驗(yàn)中，判斷小車(chē)是否受平衡力作用的依據(jù)是小車(chē)是否保持(選填“靜止”或

“加速運(yùn)動(dòng)”)狀態(tài);

(2)他們利用圖甲進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩邊的鉤碼個(gè)數(shù)不同時(shí)，小車(chē)將加速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明相互平衡的

兩個(gè)力大小應(yīng)___________;

(3)圖甲中的小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)后，保持兩邊鉤碼數(shù)相等，將小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后放

開(kāi)，小車(chē)將轉(zhuǎn)動(dòng)回到原來(lái)位置，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力必須作用在___________上；

(4)小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖甲中裝置不好探究“相互平衡的兩個(gè)力是否必須作用在同一個(gè)物體上”，于是他

用輕薄卡片代替了小車(chē)來(lái)探究，如圖乙所示。你認(rèn)為下一步操作是；

A.左右各加一個(gè)鉤碼B.把卡片剪成兩半C.把卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角

度

(5)如果將小車(chē)換成輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)，如圖丙所示，在左右兩端各掛上重2N的祛碼。若忽略繩重

和摩擦，則可推測(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為No

【訓(xùn)練4】

某小組用如圖所示裝置探究“二力平衡的條件”，每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50go

(1)如圖甲所示，小組同學(xué)在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼，這時(shí)木塊保持靜止，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)

力方向,大小相等。細(xì)心的小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若左邊掛一個(gè)鉤碼，右邊掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，木

塊仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是木塊受到了摩擦力的作用，這時(shí)

木塊在水平方向受到的力(選填“平衡”或“不平衡”)。

(2)實(shí)驗(yàn)小組決定改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置，這個(gè)裝置相比甲圖實(shí)驗(yàn)裝

置的優(yōu)點(diǎn)是o

(3)經(jīng)過(guò)討論，又設(shè)計(jì)出了如圖丙所示裝置，要求卡片(選填“硬度要大”、“彈性要好”或

“質(zhì)量要小”)。在圖丙裝置左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼后，將小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，松手后，小卡片旋

轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，這表明相互平衡的兩個(gè)力需要作用在_______上。

(4)為了探究猜想“只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡”，如果利用如圖丙所示裝置進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，下一步的操作是(選填“剪開(kāi)左側(cè)繩子”、“剪開(kāi)右側(cè)繩子”或“剪開(kāi)卡片”)。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組通過(guò)總結(jié)，得到二力平衡的條件。小明用彈簧測(cè)力計(jì)在桌面上拉動(dòng)木塊做勻

速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖丁所示，木塊受到對(duì)平衡力的作用。

【訓(xùn)練5】

某小組用如圖所示裝置探究“二力平衡的條件”，每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50go

(1)如圖甲所示，小組同學(xué)在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼，這時(shí)木塊保持靜止，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)

力方向，大小=細(xì)心的小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若左邊掛一個(gè)鉤碼，右邊掛兩

個(gè)鉤碼時(shí)，木塊仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是,這

時(shí)木塊在水平方向受到的力(選填“平衡”或“不平衡”)；

(2)經(jīng)過(guò)思考與交流后，實(shí)驗(yàn)小組決定改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置，小麗同

學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示實(shí)驗(yàn)裝置，你認(rèn)為(“乙”或“丙”)裝置更好；

(3)如圖丙所示裝置中，在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼后，將小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，松手后，小卡片

旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，這表明相互平衡的兩個(gè)力需要作用在___________上；

(4)為了探究猜想“只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡”，如果利用如圖丙所示裝置進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，下一步的操作是；

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組通過(guò)總結(jié)，得到二力平衡的條件。小明由此聯(lián)想到在探究滑動(dòng)摩擦力與哪些

因素有關(guān)時(shí)，如圖丁所示，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著放在長(zhǎng)木板上的木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)

的示數(shù)(選填“大于”“等于”或“小于”)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小就是利用了二力平衡

的原理。

【訓(xùn)練6】

在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(1)如圖甲，小潭發(fā)現(xiàn)向左盤(pán)和右盤(pán)加入等重的祛碼時(shí)，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)再把右盤(pán)中的祛碼換成

較重的祛碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)木塊在水平方向受到的力是(選填“平

衡”或“不平衡”)的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較方案甲和乙，小潭發(fā)現(xiàn)采用方案,實(shí)驗(yàn)效果更好；

(2)用乙方案實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持月與尸2相等，將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后小車(chē)不能保持平衡，設(shè)計(jì)這

一步驟的目的是為了驗(yàn)證二力平衡時(shí)，兩個(gè)力必須;

(3)用丙方案實(shí)驗(yàn)時(shí)，卡片C要選擇較(選填"重”或“輕”)的；

(4)在圖甲中畫(huà)出重5N的木塊A所受重力的示意圖。

【訓(xùn)練7】

在“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)置的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中祛碼的質(zhì)量相同。

(1)實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)來(lái)改變木塊受到的拉力大小的；

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，向左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)放入(選填“等重”或“不等重”)的祛碼，這時(shí)木塊保持

靜止；但小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若向左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)放入不等重的祛碼，木塊仍然保持靜止，則產(chǎn)生這

一現(xiàn)象的原因是;

(3)現(xiàn)保持B與尸2的大小相等，將木塊換成小車(chē)，然后扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后，小車(chē)將發(fā)生轉(zhuǎn)

動(dòng)，據(jù)此可以得出二力平衡時(shí)需要滿(mǎn)足的一個(gè)條件是；

(4)在探究同一問(wèn)題時(shí)，小紅設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)，

其主要原因是一。

A.小卡片容易扭轉(zhuǎn)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.減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

(5)小紅在圖乙的裝置上用剪刀從小卡片的中間將小卡片剪開(kāi)，可以探究相互平衡的兩個(gè)力需要滿(mǎn)

足的條件是;

(6)如圖甲，在木塊的左右兩邊掛上相同的祛碼，木塊靜止時(shí)，小木塊受到對(duì)平衡力作

用；

(7)利用如圖丙所示的裝置，兩個(gè)滑輪安裝成不同的高度，(選填“能”或“不能”)探究

二力平衡的條件。

【訓(xùn)練8】

在探究“二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，小剛用木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖甲所示)，小華則用小車(chē)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

(如圖乙)。木塊和小車(chē)均在水平桌面保持靜止。

⑴你認(rèn)為甲、乙兩個(gè)設(shè)計(jì)中，(選填“甲”或“乙”)更科學(xué)，理由是：；

(2)在甲、乙實(shí)驗(yàn)中，將木塊或小車(chē)旋轉(zhuǎn)一定角度，松手后，都能發(fā)現(xiàn)它們又恢復(fù)到原來(lái)的位置。

這說(shuō)明：兩個(gè)力必須作用在__________上，物體才能平衡；

(3)小明設(shè)計(jì)了如圖丙所示實(shí)驗(yàn)，兩小車(chē)靜止，當(dāng)他用剪刀將兩小車(chē)間的連接線(xiàn)剪斷時(shí)，兩小車(chē).

(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)繼續(xù)保持靜止。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證：互相平衡的兩個(gè)力必須作用

在___________O

【訓(xùn)練9】

在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

3——F2

A__A

甲乙

(D實(shí)驗(yàn)時(shí)，向左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)放入等重的祛碼，這時(shí)木塊保持靜止，說(shuō)明一對(duì)平衡力

的；但小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若向左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)放入質(zhì)量不等的祛碼，木塊仍然保持靜止?fàn)?/p>

態(tài)，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是=

(2)現(xiàn)保持B與尸2相等，將木塊換成小車(chē)，然后扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后，小車(chē)將,設(shè)計(jì)這

一步驟的目的是為了驗(yàn)證二力平衡時(shí)的兩個(gè)力一定。

(3)如果將木塊換成彈簧測(cè)力計(jì)，左右兩盤(pán)各放入重5N的祛碼，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為。

A.10NB.5NC.0N

(4)在圖乙的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡時(shí)，小明的操作

應(yīng)該是并觀(guān)察卡片能否靜止。

(5)實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)卡片兩端的滑輪不在同一高度，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果(填“可信”或“不可信”)。

【訓(xùn)練10]

小周同學(xué)利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。

甲乙丙

(1)采用圖甲所示裝置，當(dāng)左邊懸掛100g鉤碼，右邊懸掛150g鉤碼時(shí)，木塊靜止。小周分析發(fā)

現(xiàn)，此時(shí)木塊在水平方向處于(選填“二”或“三”)力平衡狀態(tài)，不能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求；

(2)小周又采用圖乙所示的小車(chē)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在小車(chē)左、右兩側(cè)同時(shí)懸掛質(zhì)量相等的鉤碼時(shí)，小車(chē)處

于靜止?fàn)顟B(tài)；改變其中一端鉤碼的質(zhì)量，小車(chē)無(wú)法保持靜止?fàn)顟B(tài)，由此說(shuō)明二力平衡時(shí)，兩個(gè)力的大

小必須;(選填“相等”或“不相等”)

(3)小敏又提出了另一種實(shí)驗(yàn)方案：將乙裝置中的小車(chē)換成小卡片，如圖丙所示。把小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一

個(gè)角度，然后松手，觀(guān)察到小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)，最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明兩個(gè)力必須作用在___________才

能平衡。將小卡片從中間剪開(kāi)后，小卡片不能平衡，說(shuō)明二力平衡時(shí)，兩個(gè)力必須作用在___________

（選填“同一”或“不同”）物體。

（4）如圖所示，改變右側(cè)滑輪的高度，使其高于左側(cè)滑輪，其它條件不變，則輕質(zhì)卡片

（選填“能”或“不能”）繼續(xù)處于靜止?fàn)顟B(tài)。

41真題感悟）

1.（2023?黑龍江綏化）如圖是“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）把小車(chē)放在比較光滑的水平桌面上，用手按住小車(chē)不動(dòng)，在兩托盤(pán)中放入質(zhì)量相等的祛碼，

放手后小車(chē)靜止；在兩托盤(pán)中放入質(zhì)量不相等的祛碼，放手后小車(chē)運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)

力。用手按住小車(chē)不動(dòng)，把兩個(gè)托盤(pán)放在小車(chē)的同一側(cè)，放入質(zhì)量相等的祛碼，放手后小車(chē)運(yùn)

動(dòng)，這說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力;

（2）把小車(chē)放在水平桌面上，保持兩托盤(pán)祛碼質(zhì)量相等，使小車(chē)靜止，將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋

放，觀(guān)察到小車(chē),這說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力作用在_____；

（3）實(shí)驗(yàn)中為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)選擇質(zhì)量較的祛碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（選填“大”或

“小”）

2.（2022?山東聊城）在探究“二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，小聰同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小

明同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示。

甲乙

（1）老師指出圖乙的裝置更科學(xué)，原因是選用小車(chē)，可以減小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；

（2）實(shí)驗(yàn)中判斷小車(chē)是否受平衡力作用的依據(jù)是小車(chē)保持（選填“靜止”或“勻速直線(xiàn)

運(yùn)動(dòng)”）狀態(tài)；

（3）左右兩盤(pán)放質(zhì)量相等的祛碼，小車(chē)保持靜止。將左盤(pán)中再添加一個(gè)祛碼，小車(chē)將運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明

彼此平衡的兩個(gè)力大小；

（4）小車(chē)處于靜止后，保持4與F2的大小不變，把小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，小車(chē)

將轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力必須在___________上。

3.（2022?江西）疫情期間，停課不停學(xué)，某同學(xué)在媽媽的協(xié)助下，利用家中物品探究二力平衡的

條件。

【實(shí)驗(yàn)器材】晾衣架兩個(gè)、相同的礦泉水瓶若干、小卡片若干、細(xì)線(xiàn)、水、剪刀等。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖1所示

（1）將小卡片兩側(cè)各系一根細(xì)線(xiàn)，再把細(xì)線(xiàn)的另一端分別穿過(guò)晾衣架；

（2）將兩個(gè)礦泉水瓶分別綁在細(xì)線(xiàn)兩端，請(qǐng)媽媽用兩手各提起一個(gè)晾衣架，按照以下步驟進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，觀(guān)察并記錄小卡片的受力及運(yùn)動(dòng)情況。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

（1）如圖1所示，提起兩個(gè)裝有水量不等的礦泉水瓶；

（2）如圖2所示，提起兩個(gè)裝有水量相等的礦泉水瓶，再將其中一只手逐漸放低，使小卡片傾斜

至如圖3所示；

（3）用剪刀把圖3中的小卡片從中間剪斷；

（4）更換小卡片，重新組裝，如圖4所示，使小卡片扭轉(zhuǎn)一定的角度。

小卡片所受二力情況

小卡片的運(yùn)動(dòng)狀

實(shí)驗(yàn)步驟

是否作用在同是否作用在同態(tài)是否改變

大小方向

一物體上一直線(xiàn)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

請(qǐng)將表格中①的內(nèi)容補(bǔ)充到橫線(xiàn)上：①;

【結(jié)論】上述實(shí)驗(yàn)表明，二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個(gè)力，必須大小,方

向相反，并作用在_____上;

【交流與評(píng)估】

（1）本實(shí)驗(yàn)中的晾衣架起到了改變拉力的的作用，它類(lèi)似于簡(jiǎn)單機(jī)械中的

(2)靜止在水平桌面上的剪刀，它受到的力和力是一對(duì)平衡力。

實(shí)驗(yàn)11探究二力平衡的條件

E實(shí)驗(yàn)梳理

實(shí)驗(yàn)：探究二力平衡的條件

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹课矬w處于二力平衡狀態(tài)時(shí)，一對(duì)平衡力滿(mǎn)足什么特征

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

以小車(chē)為研究對(duì)象，用祛碼通過(guò)細(xì)線(xiàn)拉小車(chē)，觀(guān)察在什么情況下小車(chē)能平衡，從而得出二力平衡的

條件。

【實(shí)驗(yàn)器材】小桌、小車(chē)、托盤(pán)、祛碼、定滑輪

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)把小車(chē)放在光滑的水平桌面上，向掛在小車(chē)兩端的托盤(pán)里加祛碼。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(2)用手按住小車(chē)不動(dòng)，在兩托盤(pán)里加質(zhì)量不相等的祛碼，放手后觀(guān)察小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。

(3)用手按住小車(chē)不動(dòng)，在兩托盤(pán)里加質(zhì)量相等的祛碼，放手后觀(guān)察小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。

(4)在兩托盤(pán)里加入質(zhì)量相等的祛碼，用手旋轉(zhuǎn)小車(chē)至某一角度后釋放，觀(guān)察小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變

化。

實(shí)驗(yàn)條件和記錄如下表：

小車(chē)在水平方向所受二力的情況

小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變

大小方向是否在一條直線(xiàn)上

【分析論證】

小車(chē)在水平方向所受二力的情況

小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變

大小方向是否在一條直線(xiàn)上

不相等相反是是

相等相反是否

相等相反否是

...

(1)法碼質(zhì)量不同時(shí)，小車(chē)兩邊受到的拉力大小不同、方向相反、在一條直線(xiàn)上，小車(chē)由靜止變?yōu)?/p>

運(yùn)動(dòng)；祛碼質(zhì)量相同時(shí)，小車(chē)不動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有改變。

(2)旋轉(zhuǎn)小車(chē)放手后，小車(chē)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直線(xiàn)上，這兩個(gè)力就彼此平

衡。這就是二力平衡的條件。

【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】

為避免阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，(1)選用了小車(chē)而不選用木塊，(2)探究力的大小時(shí)，兩邊祛碼選擇

質(zhì)量差別大的，避免兩側(cè)的祛碼質(zhì)量不相等但小車(chē)仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)。

【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】

用小卡片探究二力平衡的條件：

(1)該方案以小卡片為研究對(duì)象，鉤碼通過(guò)定滑輪對(duì)卡片施加力的作用。

(2)當(dāng)兩線(xiàn)端所掛鉤碼質(zhì)量相等時(shí)，小卡片靜止；當(dāng)兩線(xiàn)端所掛鉤碼質(zhì)量不等時(shí)，小卡片運(yùn)動(dòng)；把

小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，再松手時(shí)，小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)；用剪刀把小卡片從中間剪開(kāi)，再松手時(shí)，小卡片運(yùn)動(dòng)。

(3)本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，但是還受重力，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有影

響。

(4)定滑輪的作用是改變力的方向。

考向點(diǎn)撥

____________________J

《探究二力平衡的條件》常考問(wèn)題：

(1)選擇輕質(zhì)小卡片減小重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(卡片重相對(duì)鉤碼重可以忽略)

(2)定滑輪的作用：改變力的方向。

(3)控制變量法的應(yīng)用

①探究平衡的兩個(gè)力是否在同一直線(xiàn)上：保持兩邊祛碼質(zhì)量相等，將卡片扭轉(zhuǎn)一定的角度。

②探究平衡的兩個(gè)力是否大小相同：保持兩個(gè)力在同一條直線(xiàn)上，改變卡片兩邊所掛鉤碼的質(zhì)量。

③探究平衡的兩個(gè)力是否作用在同一物體上：保持兩個(gè)力在同一條直線(xiàn)上，兩邊祛碼的質(zhì)量相等,

用剪刀剪開(kāi)卡片。

（4）進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的：避免偶然性，得出普遍規(guī)律。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個(gè)力，大小相等、方向相反，并且作用在

同一條直線(xiàn)上。（簡(jiǎn)記為“同體、等值、反向、共線(xiàn)”）

（6）用小車(chē)（或木塊）做實(shí)驗(yàn)不足是摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)影響。

41典例精析）

【典例1】

為探究二力平衡的條件，同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

滑勃C滑輪

細(xì)線(xiàn)細(xì)線(xiàn)

A__AA__A

圖1圖2甲乙

（1）肖明向圖1中的左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)加入一個(gè)質(zhì)量相等的祛碼，此時(shí)木塊兩邊受到的拉力

（選填“相等”或“不相等”），木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)他把左盤(pán)中祛碼換成一個(gè)質(zhì)量更大的祛碼時(shí)，木塊

仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是;

（2）李亮對(duì)肖明的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，利用如圖2所示的裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。往兩盤(pán)中加入質(zhì)量相等的祛

碼，將小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，小車(chē)將（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）。進(jìn)行這個(gè)操作

是為了探究;

（3）李老師看完他們的實(shí)驗(yàn)后，對(duì)他們表示了贊揚(yáng)，并讓他們嘗試用輕質(zhì)硬紙片代替小車(chē)，用如圖

甲中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你寫(xiě)出圖甲中的裝置的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①;②；

（4）在輕質(zhì)硬紙片兩端細(xì)線(xiàn)上掛上相同的鉤碼，如圖乙所示，此時(shí)硬紙片（選填“能”或“不

能”）平衡。

【答案】（1）相等桌面與木塊之間有摩擦力

（2）運(yùn)動(dòng)不在同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力是否平衡

（3）可忽略硬紙片重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

（4）能

【解析】（1）[1]由于左盤(pán)和右盤(pán)中祛碼的質(zhì)量相等，祛碼的重力相等，故木塊兩邊所受的拉力相

等。

[2]肖明再把左盤(pán)中的磋碼換成一個(gè)質(zhì)量更大的祛碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以木塊還

受平衡力作用；此時(shí)木塊有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，桌面對(duì)木塊有向右的摩擦力，向左的拉力、向右的摩擦

力與向右的拉力這三個(gè)力平衡。

(2)口]⑵用手將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，兩個(gè)力不在同一直線(xiàn)上，松手后小車(chē)不能平衡，小車(chē)會(huì)發(fā)生

轉(zhuǎn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng))，設(shè)計(jì)這個(gè)步驟的目的是為了探究不在同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力是否平衡。

(3)[1]⑵由于硬紙片的質(zhì)量很小，重力遠(yuǎn)小于硬紙片受到的拉力，所以選用輕質(zhì)硬紙片目的是忽

略硬紙片重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；將木塊放在水平桌面上，木塊和水平桌面間就會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦力，就

會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果，而用輕質(zhì)硬紙片代替小車(chē)，可以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。

(4)如圖乙所示，硬紙片在同一方向上滿(mǎn)足二力平衡條件，大小相等、方向相反、作用同一直

線(xiàn)、同一物體上，所以硬紙片能平衡。

【典例2】

甲乙丙

(1)如圖甲所示，當(dāng)左右兩端同時(shí)各掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，小車(chē)靜止，在圖甲實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將小車(chē)扭轉(zhuǎn)

一個(gè)角度松手后，觀(guān)察到小車(chē)將會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，此現(xiàn)象說(shuō)明二力平衡時(shí)兩個(gè)力必須。

(2)如圖乙所示，當(dāng)左右兩端同時(shí)取下一個(gè)鉤碼時(shí)，此時(shí)用等于月，小車(chē)仍靜止；當(dāng)右端再掛上一

個(gè)鉤碼時(shí)，如圖丙所示，小車(chē)將做變速運(yùn)動(dòng)，止匕時(shí)A凡(選填“大于”“等于”或“小于”)。

(3)對(duì)比甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)可得：作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相

等、、,這兩個(gè)力就彼此平衡。

【答案】(1)在同一直線(xiàn)上

(2)小于

(3)方向相反在同一直線(xiàn)上

【解析】(1)由圖甲知，小車(chē)靜止，則小車(chē)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)B、八的方向相反，大小相等；

由題意知，將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一定角度，此時(shí)兩個(gè)力的方向不在一條直線(xiàn)上，松手后小車(chē)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，恢復(fù)

回原來(lái)的狀態(tài)，此現(xiàn)象說(shuō)明二力平衡時(shí)兩個(gè)力必須作用在同一直線(xiàn)上。

(2)由圖乙知，左邊掛1個(gè)鉤碼，右邊掛1個(gè)鉤碼，此時(shí)B、居的方向相反，大小相等，小車(chē)仍

靜止，處于平衡狀態(tài)；由圖丙知，只在右側(cè)再掛上一個(gè)鉤碼時(shí)，由于左邊掛1個(gè)鉤碼，右邊掛2個(gè)鉤

碼，故此時(shí)6小于此，則小車(chē)受到非平衡力的作用，小車(chē)做變速運(yùn)動(dòng)。

(3)口]⑵由甲、乙、丙可知，通過(guò)比較三次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：兩個(gè)力作用在同物體上，當(dāng)兩個(gè)力

大小相等，方向相反，且在同一直線(xiàn)上，則這兩個(gè)力彼此平衡。

41對(duì)點(diǎn)練習(xí))

【訓(xùn)練1】

小明在“探究二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中，選擇了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行操作;

(1)他把小車(chē)放在較(選填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上，向左、右兩端的小盤(pán)里加減祛

碼。當(dāng)兩盤(pán)中祛碼質(zhì)量相等時(shí)，小車(chē)靜止，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力大小(選填“相等”或“不相

等”)，方向(選填“相同”或“相反”)；

(2)保持兩盤(pán)中祛碼質(zhì)量相等，把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使拉力耳和尸2不在一條直線(xiàn)上，觀(guān)察到小車(chē)

會(huì)發(fā)生_______，說(shuō)明此時(shí)小車(chē)受力(選填“平衡”或“不平衡”)。由此可見(jiàn)：兩個(gè)力還必須作用

在_______上，才能相互平衡；

(3)本次實(shí)驗(yàn)中，小明選擇小車(chē)而不是木塊作為研究對(duì)象，是因?yàn)槟緣K跟桌面的力太大，會(huì)

影響實(shí)驗(yàn)效果。

【答案】(1)光滑相等相反

(2)轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡同一直線(xiàn)

(3)摩擦

【解析】(1)口]如果水平桌面較光滑，則受到的摩擦力較小，摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響較小，所以應(yīng)

該把小車(chē)放在較光滑的水平桌面上。

[2][3]要讓木塊達(dá)到平衡狀態(tài)，要讓兩邊的拉力相等，即放的祛碼質(zhì)量相等；木塊靜止，說(shuō)明相互

平衡的兩個(gè)力大小是相等的，方向是相反的。

(2)口]⑵[3]保持兩盤(pán)祛碼質(zhì)量相等，把小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使拉力人和尸2不在一條直線(xiàn)上，觀(guān)

察到木塊會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明此時(shí)小車(chē)受力不平衡。當(dāng)木塊重新恢復(fù)到原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，拉力B和歹2作

用在同一直線(xiàn)上，說(shuō)明這兩個(gè)力還必須滿(mǎn)足作用在同一直線(xiàn)上，才能相互平衡。

(3)如果該實(shí)驗(yàn)選擇了木塊，木塊和桌面之間是滑動(dòng)摩擦力，摩擦力較大，會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)效

果；而小車(chē)與桌面之間是滾動(dòng)摩擦，摩擦力較小。

【訓(xùn)練2】

如圖甲所示的是小明探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。

如果物體只受兩個(gè)力作用，且處于靜止?fàn)顟B(tài)或狀態(tài)，說(shuō)明這兩個(gè)力是相互平衡的；

(2)小明將系于小卡片(不計(jì)自重)兩端的線(xiàn)分別跨過(guò)左右支架上的滑輪，在線(xiàn)的兩端掛上鉤碼，

使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向(選填“相同”或“相反”)，并通過(guò)調(diào)整鉤碼個(gè)數(shù)來(lái)改變

拉力大小；

(3)當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小明將小卡片扭轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，松手后小卡片(選填“能”或“不

能”)平衡，由此實(shí)驗(yàn)步驟可知，只有作用在___________的兩個(gè)力才能平衡；

(4)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，在圖甲所示情況下，小明下一步的操作是

A.左右各加一個(gè)鉤碼B.把小卡片剪成兩半C.把小卡片扭轉(zhuǎn)

一個(gè)角度

(5)在探究同一問(wèn)題時(shí)，小華將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小明的

實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)于小華。最主要的原因是;

A.可減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

B.小卡片是比較容易獲取的材料

C.小卡片容易扭轉(zhuǎn)

(6)小麗在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，左右支架上裝配兩個(gè)滑輪時(shí)沒(méi)有安裝在相同的高度，如圖丙所示。用該實(shí)驗(yàn)

裝置___________(選填“能”或“不能”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【答案】(1)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

⑵相反

(3)不能同一條直線(xiàn)上

(4)B

(5)A

(6)能

【解析】(1)根據(jù)平衡狀態(tài)的概念可知，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就說(shuō)明物體處

于平衡狀態(tài)。

(2)小卡片兩端通過(guò)滑輪各掛一個(gè)鉤碼，兩個(gè)鉤碼由于重力通過(guò)繩子對(duì)小卡片施加了兩個(gè)力，這

兩個(gè)力的方向是相反的。

(3)卬⑵小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，小卡片上受到的兩個(gè)拉力就不在一條直線(xiàn)上，松手后小卡片不平

衡，說(shuō)明了只有作用在同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力才能平衡。

(4)為探究只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，將卡片剪斷后，受力物體由一個(gè)受力變?yōu)?/p>

兩個(gè)，觀(guān)察兩個(gè)半張卡片的運(yùn)動(dòng)情況，即可得出只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡的結(jié)論，故

B符合題意，AC不符合題意。

故選B。

(5)把物體放在水平桌面上，物體和水平桌面之間存在摩擦力，木塊受到摩擦力會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影

響，而甲中的卡片只受線(xiàn)與滑輪之間的摩擦力的作用，這個(gè)摩擦力很小，對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響很小，所

以小明的實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)于小華，故A符合題意，BC不符合題意。

故選Ao

(6)因?yàn)樽笥覂蓚?cè)各通過(guò)一個(gè)定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當(dāng)兩個(gè)力大小相等、方向

相反、作用在同一條直線(xiàn)上且作用在同一個(gè)物體上時(shí)，小卡片還是可以處于靜止?fàn)顟B(tài)，同樣可以完成

實(shí)驗(yàn)，所以如圖丙所示的裝置能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【訓(xùn)I練3】

物理興趣小組利用下圖所示的器材做“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn),圖中每個(gè)鉤碼的重力均為INo

甲乙丙

(1)在圖甲實(shí)驗(yàn)中，判斷小車(chē)是否受平衡力作用的依據(jù)是小車(chē)是否保持(選填“靜止”或

“加速運(yùn)動(dòng)”)狀態(tài);

(2)他們利用圖甲進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩邊的鉤碼個(gè)數(shù)不同時(shí)，小車(chē)將加速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明相互平衡的

兩個(gè)力大小應(yīng)____________;

(3)圖甲中的小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)后，保持兩邊鉤碼數(shù)相等，將小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后放

開(kāi)，小車(chē)將轉(zhuǎn)動(dòng)回到原來(lái)位置，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力必須作用在____________上；

(4)小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖甲中裝置不好探究“相互平衡的兩個(gè)力是否必須作用在同一個(gè)物體上”，于是他

用輕薄卡片代替了小車(chē)來(lái)探究，如圖乙所示。你認(rèn)為下一步操作是;

A.左右各加一個(gè)鉤碼B.把卡片剪成兩半C.把卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角

度

(5)如果將小車(chē)換成輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)，如圖丙所示，在左右兩端各掛上重2N的祛碼。若忽略繩重

和摩擦，則可推測(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為No

【答案】(1)靜止

(2)相等

(3)同一直線(xiàn)

(4)B

(5)2

【解析】(1)由于靜止和勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是平衡狀態(tài)，所以實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀(guān)察小車(chē)能否靜止，確

定其是否處于平衡狀態(tài)，如果小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明小車(chē)受到平衡力的作用。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，向左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)加入相等的祛碼時(shí)，小車(chē)在水平方向受到的拉力相等，處于靜止

狀態(tài)；當(dāng)兩邊的鉤碼個(gè)數(shù)不同時(shí)，小車(chē)將加速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)處于非平衡狀態(tài)，這表明平衡的兩個(gè)力需要

大小相等。

(3)圖甲中的小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)后，保持兩邊鉤碼數(shù)相等，此時(shí)小車(chē)水平方向受到的兩個(gè)力作用

在同一直線(xiàn)上；把小車(chē)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，兩個(gè)力不在同一直線(xiàn)上，然后松手，觀(guān)察到小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)，最后恢

復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明小車(chē)在水平方向上受到的兩個(gè)力在同一條直線(xiàn)上時(shí)才能平衡。

(4)探究“相互平衡的兩個(gè)力是否必須在同一物體上”時(shí)，需要將兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，所以

左右各加一個(gè)鉤碼或把卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都不能將兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，把卡片剪成兩半，則

將兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，故B符合題意，AC不符合題意。

故選B。

(5)如果將小車(chē)換成輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于任意一端鉤碼的重力，所以在左右

兩盤(pán)各放入重2N的祛碼，則彈簧測(cè)力計(jì)受到的拉力為2N,故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N。

【訓(xùn)練4】

某小組用如圖所示裝置探究“二力平衡的條件”，每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50go

甲乙丙

(1)如圖甲所示，小組同學(xué)在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼，這時(shí)木塊保持靜止，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)

力方向,大小相等。細(xì)心的小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若左邊掛一個(gè)鉤碼，右邊掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，木

塊仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是木塊受到了摩擦力的作用，這時(shí)

木塊在水平方向受到的力(選填“平衡”或“不平衡”)。

(2)實(shí)驗(yàn)小組決定改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置，這個(gè)裝置相比甲圖實(shí)驗(yàn)裝

置的優(yōu)點(diǎn)是o

(3)經(jīng)過(guò)討論，又設(shè)計(jì)出了如圖丙所示裝置，要求卡片(選填“硬度要大”、“彈性要好”或

“質(zhì)量要小”)。在圖丙裝置左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼后，將小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，松手后，小卡片旋

轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，這表明相互平衡的兩個(gè)力需要作用在_______±o

(4)為了探究猜想“只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡”，如果利用如圖丙所示裝置進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，下一步的操作是(選填“剪開(kāi)左側(cè)繩子”、“剪開(kāi)右側(cè)繩子”或“剪開(kāi)卡片”)。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組通過(guò)總結(jié)，得到二力平衡的條件。小明用彈簧測(cè)力計(jì)在桌面上拉動(dòng)木塊做勻

速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖丁所示，木塊受到對(duì)平衡力的作用。

【答案】⑴相反平衡

(2)減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

(3)質(zhì)量要小同一直線(xiàn)

(4)剪開(kāi)卡片

(5)2

【解析】(1)口］如圖甲所示，小組同學(xué)在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼，這時(shí)木塊保持靜止，木塊處

于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力方向相反，大小相等。

［2］若左邊掛一個(gè)鉤碼，右邊掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，木塊仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，木塊處于平衡狀態(tài)，受到平

衡力作用，此時(shí)木塊和桌面之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了影響。

(2)圖乙代替圖甲，滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，可以減小摩擦力。

(3)［1］為了減小重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)選擇質(zhì)量較小的卡片。

［2］將小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，兩個(gè)力不在同一直線(xiàn)上，松手后，小卡片旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，說(shuō)明相

互平衡的兩個(gè)力需要作用在同一直線(xiàn)上。

(4)為了探究猜想“只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡”，此時(shí)把小卡片從中間剪開(kāi)，使小

卡片變成兩個(gè)小卡片，觀(guān)察兩個(gè)小卡片的運(yùn)動(dòng)情況。

(5)彈簧測(cè)力計(jì)顯示拉力大小，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，拉力和滑動(dòng)摩擦力

是一對(duì)平衡力，豎直方向上重力和支持力是一對(duì)平衡力，木塊受到2對(duì)平衡力的作用。

【訓(xùn)練5】

某小組用如圖所示裝置探究“二力平衡的條件”，每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為50go

(1)如圖甲所示，小組同學(xué)在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼，這時(shí)木塊保持靜止，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)

力方向，大小=細(xì)心的小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若左邊掛一個(gè)鉤碼，右邊掛兩

個(gè)鉤碼時(shí)，木塊仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是,這

時(shí)木塊在水平方向受到的力(選填“平衡”或“不平衡”)；

(2)經(jīng)過(guò)思考與交流后，實(shí)驗(yàn)小組決定改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置，小麗同

學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示實(shí)驗(yàn)裝置，你認(rèn)為(“乙”或“丙”)裝置更好；

(3)如圖丙所示裝置中，在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼后，將小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，松手后，小卡片

旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，這表明相互平衡的兩個(gè)力需要作用在___________上；

(4)為了探究猜想“只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡”，如果利用如圖丙所示裝置進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，下一步的操作是;

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組通過(guò)總結(jié)，得到二力平衡的條件。小明由此聯(lián)想到在探究滑動(dòng)摩擦力與哪些

因素有關(guān)時(shí)，如圖丁所示，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著放在長(zhǎng)木板上的木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)

的示數(shù)(選填“大于”“等于”或“小于”)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小就是利用了二力平衡

的原理。

【答案】(1)相反相等木塊和桌面之間存在摩擦力平衡

⑵丙

(3)同一直線(xiàn)

(4)把卡片從中間剪開(kāi)，觀(guān)察小卡片運(yùn)動(dòng)情況

(5)等于

【解析】(1)口］［2］如圖甲所示，小組同學(xué)在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼，圖甲中木塊分別受到水平

向左和向右的拉力作用(拉力大小都等于鉤碼的重力〃密)而處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明相互平衡的兩個(gè)力方

向相反，大小相等。

若左邊掛一個(gè)鉤碼，右邊掛兩個(gè)鉤碼時(shí)(木塊有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))，仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，木

塊處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，此時(shí)木塊和桌面之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了影響。

(2)圖乙代替圖甲，滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，可以減小摩擦力；圖丙代替圖甲使接觸面脫離會(huì)大

大減小摩擦力，所以丙裝置更好。

(3)如圖丙所示裝置中，在左邊和右邊各掛一個(gè)鉤碼后，將小卡片轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，則作用在物體

的兩個(gè)力不一同一直線(xiàn)上，松手后，小卡片旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀，這表明相互平衡的兩個(gè)力需要作用在

同一直線(xiàn)上。

(4)為了探究猜想“只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡”，此時(shí)把小卡片從中間剪開(kāi)，使小

卡片變小兩個(gè)小卡片，觀(guān)察兩個(gè)小卡片的運(yùn)動(dòng)情況。

(5)如圖丁所示，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉著放在長(zhǎng)木板上的木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，木塊在水平方向

受到測(cè)力計(jì)的拉力與受到的長(zhǎng)木板施加的摩擦力的作用，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于木塊受到的滑動(dòng)摩擦

力的大小，就是利用了二力平衡的原理。

【訓(xùn)練6】

(1)如圖甲，小潭發(fā)現(xiàn)向左盤(pán)和右盤(pán)加入等重的祛碼時(shí)，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)再把右盤(pán)中的祛碼換成

較重的祛碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)木塊在水平方向受到的力是(選填“平

衡”或“不平衡”)的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較方案甲和乙，小潭發(fā)現(xiàn)采用方案，實(shí)驗(yàn)效果更好；

(2)用乙方案實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持瓦與F?相等，將小車(chē)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后小車(chē)不能保持平衡，設(shè)計(jì)這

一步驟的目的是為了驗(yàn)證二力平衡時(shí)，兩個(gè)力必須;

(3)用丙方案實(shí)驗(yàn)時(shí)，卡片C要選擇較(選填"重”或“輕”)的；

(4)在圖甲中畫(huà)出重5N的木塊A所受重力的示意圖。

【答案】⑴平衡乙

(2)在同一直線(xiàn)上

⑶輕

(4)

【解析】(1)口］把右盤(pán)中的祛碼換成一個(gè)較重的祛碼時(shí)，木塊受到向右的拉力大于向左的拉力，

木塊有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，由于木塊和桌面之間產(chǎn)生了向左的摩擦力，因此木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，仍然處

于平衡狀態(tài)。

［2］甲圖中是木塊，而乙圖中是小車(chē)，小車(chē)與桌面之間是滾動(dòng)摩擦。在相同條件下，滾動(dòng)摩擦力小

于其它摩擦力，從而減小了對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。因此采用方案乙效果更好。

(2)將小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，兩個(gè)力不在同一直線(xiàn)上，小車(chē)不能保持平衡，將轉(zhuǎn)動(dòng)回來(lái)，說(shuō)明一對(duì)

平衡力需在同一直線(xiàn)上，所以實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了驗(yàn)證二力平衡時(shí)的兩個(gè)力一定在同一

直線(xiàn)上。

(3)用丙方案實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇比較輕的卡片C,目的是減小卡片重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。

(4)木塊A所受重力的作用點(diǎn)在重心上，方向豎直向下，大小為5N,作圖如下：

【訓(xùn)I練7】

在“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)置的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中祛碼的質(zhì)量相同。

(1)實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)來(lái)改變木塊受到的拉力大小的；

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，向左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)放入(選填“等重”或“不等重”)的祛碼，這時(shí)木塊保持

靜止；但小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，若向左盤(pán)和右盤(pán)同時(shí)放入不等重的祛碼，木塊仍然保持靜止，則產(chǎn)生這

一現(xiàn)象的原因