2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题：探究二力平衡条件附答案

这是一份2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题：探究二力平衡条件附答案，共15页。试卷主要包含了实验探究题等内容，欢迎下载使用。
2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题：探究二力平衡条件附答案
一、实验探究题
1．在“探究二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。

（1）木块放在水平桌面上，木块两端的细线绕过滑轮并挂上托盘（不计托盘、细绳的质量和滑轮摩擦），若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块保持静止，则产生这一现象可能的原因是 　 　。把木块换成小车后，向左右两盘加入砝码，发现左右两盘砝码等重时，小车保持静止，说明一对平衡力的 　 　。
（2）现保持F1与F2大小相等，然后扭转一个角度，松手后，小车将 　 　，设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定 　 　。
（3）若将木块换成轻质弹簧测力计，左右两盘各放入重为5N的砝码，则弹簧测力计的示数为 　 　。（不计托盘、细绳的质量和滑轮摩擦）
A．10N B．5N C．0N
2．在“探究二力平衡的条件”实验中，小明把小车放在光滑的水平桌面上。

（1）如图甲所示，在两端的托盘中分别加入质量相等的砝码，松手后小车静止，此时小车在水平方向上受到的两个拉力　 　(选填“平衡”或“不平衡”)。
（2）紧接着，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。
（3）小红同学也对本实验进行了探究，将小车换成轻质小卡片进行实验，她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)，你认为用小红的装置进行实验　 　(选填“能”或“不能”)完成实验的探究。
（4）请在答题卡上相应位置，画出图甲中的小车所受重力的示意图(O点为重心)。
3．在探究“二力平衡条件”的实验中，小刘和同组同学设计组装的实验装置如图所示：

（1）实验时为了方便观察，最好保持物体处于　 　状态进行研究；在探究力的大小对二力平衡的影响时是通过调整　 　来改变F1和F2的大小。
（2）保持F1与F2相等，用手将木块扭转到如图所示的位置，松手后瞬间，木块　 　（“能”或“不能”）保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力应该满足的条件是　 　。
（3）实验时发现，当F1稍大于F2时，木块依然能保持静止状态，此时物体受力是　 　（“平衡”、“不平衡”），基于此实验目的和该现象发生的原因，请你给该小组提供一个改进意见：　 　。
4． 如图，左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。

（1）把小车放在较　 　（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，对得出实验结论更有利。
（2）将两个托盘放到同一侧小车将运动，说明彼此平衡的两个力　 　。
（3）将小车扭转一个角度，放手后小车将转动回来，说明彼此平衡的两个力必须　 　。
5．在“探究二力平衡的条件”活动中：

（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或　 　状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
（2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的　 　和　 　的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，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，所以这一方案无法实施下去；
（3）为此，两位同学不断改进井先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序：　 　（用字母表示），这样的改进是为了减小　 　对实验的影响；
（4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，用卡片代替小车的目的是　 　；
（5）图丙所示的探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度，然后再松手，这样做的目的是用于探究不在　 　上的两个力对物体平衡的影响。
6．如图所示，是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验。

（1）如图所示甲，小华将木块放置于水平桌面上，两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂钩码，每个钩码的质量都相同，当左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止，这时木块在水平方向受到的力　 　（填“平衡”或“不平衡”），出现这种现象的原因是　 　，针对此现象，小明认为将木块A换成带轮子的小车，实验效果会更好；
（2）反复研究后，他们决定选择图乙所示的装置进行实验。将系于轻质小卡片两个对角的细线分别跨过支架上滑轮，在细线两端挂上钩码，使作用在小卡片的两个拉力方向相反，并通过调整　 　来改变拉力的大小。通过实验可知当两个力大小　 　时，物体处于平衡状态；实验选用轻质小卡片目的是　 　；
（3）将图乙中A的小卡片旋转一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后的瞬间小卡片不能平衡；这一步骤说明二力平衡要满足两个力要作用在　 　上。
（4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片（如图乙中C所示），发现小卡片不能保持平衡。这说明平衡力要作用在　 　上。
7．如图甲所示，小明利用铁架台、轻质卡片、细绳及钩码等器材探究二力平衡的条件

（1）[设计实验]
①将系于卡片两个对角的线分别路过支架上的定滑轮（可以改变用力的方向）。
②在线的两端分别挂上钩码，按照以下步骤进行实验，观察小卡片的受力及运动情况。
[进行实验]
①挂质量不等的钩码；
②挂质量相等的钩码；
③用剪刀将卡片从中间剪断；
④更换小卡片，重新组装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
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①的内容补充到横线上： ①　 　；
（2）[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　 　，并作用在　 　上；
（3）[交流与评估]
①本实验中选择轻质卡片作为研究对象好处是可以忽略　 　对实验的影响；
②如图乙所示，重为2.5N 的花瓶静止在水平桌面上，它受到的　 　和重力是一对平衡力，其大小为　 　N。
8．在探究“二力平衡条件”的实验中：

（1）实验装置如图甲所示，用小车进行实验时，在左右两盘同时放入相等质量的砝码，此时木块保持静止，说明当二力平衡时，这两个力的大小　 　；
（2）保持两个托盘里的钩码质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，发现小车不能处于静止状态。这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在　 　；
（3）如果将小车换成轻质弹簧测力计，如图乙所示，在左右两盘（托盘的质量忽略不计）各放入重4N的砝码，则弹簧测力计的示数为　 　N。
9．如图甲是小华同学探究二力平衡的条件时的实验情景。

（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，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，小华将小卡片转过一个角度，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．小卡片是比较容易获取的材料
B．减少摩擦力对实验结果的影响
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）若想探究“不作用在同一物体上的两个力能否平衡”，小倩认为可以剪断一侧的细线，她的做法是　 　（选填“正确”或“错误”）的。
10．在“探究二力平衡的条件”活动中。

（1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 　 　 状态，说明这两个力是相互平衡的。小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？
（2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的 　 　 和 　 　 的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，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，所以这一方案无法实施下去。
（3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序： 　 　 （用字母表示），这样的改进是为了减小 　 　 对实验的影响。
（4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于 　 　 ，故卡片的重力可忽略不计。
11．某实验小组同学做“探究二力平衡的条件”实验。

（1）实验时应选择甲、乙两图中的乙图的实验装置更合理些，原因主要是小车与桌面的　 　更小，从而可以减小对实验结果的影响；
（2）当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，说明当二力平衡时，这两个力的大小 　 　 ；
（3）保持两个托盘里的钩码质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，发现小车 　 　 （填”能”或“不能”）处于静止状态。这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在 　 　 ；
（4）小明同学又用轻质硬纸片代替小车继续实验，如图丙所示，他用剪刀将硬纸片从中间剪开，这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在 　 　 。
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（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，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整　 　来改变拉力的大小；
（2）实验过程中，小华将小卡片　 　（选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后观察小卡片能否平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究　 　；
（3）甲图中，若两个滑轮的位置没有在同一高度，则　 　（选填“能”或“不能”）完成此实验；
（4）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　 　；
（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，实验时，小明发现当向左边和右边同时加入相等质量的砝码时，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是平衡的，小明再向右边换上质量更大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是　 　，要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：　 　。
13．物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置进行“二力平衡条件”的探究：

（1）小组利用图甲的装置进行探究，桌面两侧的定滑轮可起到　 　的作用；
（2）小组将相同质量的砝码放在左右两盘后，把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在　 　才能平衡；
（3）某次实验中，当左盘砝码质量大于右盘时，小车两边的拉力大小　 　（选填“相等”或“不相等”），但小车仍处于静止状态。此时小车受到的　 　（选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到　 　的影响；
（4）为尽量减少以上影响，小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片，如图乙所示。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小敏下一步操作是____：
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
（5）如果将小车换成轻质弹簧测力计，如图丙所示，在左右两盘各放入重4N的砝码，忽略盘重和绳重，则弹簧测力计的示数为　 　N。
14．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。
15．在“探究二力平衡的条件”实验中，小明使用了如图所示的装置，把轻卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。

（1）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是　 　；
（2）探究二力平衡时两个力的大小关系，通过比较　 　得出结论。
（3）为了探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上，应进行如下操作：　 　（选填“向下拉”、“翻转”或“旋转”）轻卡片，松手后观察轻卡片是否平衡。
（4）如果没有摩擦等因素的影响，用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的轻卡片（钩码始终未接触桌面），则轻卡片离开手指后将做　 　（选填“加速”、“减速”或“匀速”）直线运动，直至碰上右侧的滑轮。
16．在"探究二力平衡条件"的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。

（1）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，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件　 　；
（2）若将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重为 5N 的砝码，则弹簧测力计的示数为____。（不计托盘、细绳的质量和滑轮摩擦）
A．10N B．5N C．0N
（3）在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验，同学们认为小红的实验优于小明的甲实验。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　 　（能/不能）探究二力平衡的条件。
（5）小华认为，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，在小华的方案中，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。
17．在探究“二力平衡的条件”的实验中：

（1）实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中，通过调整　 　来改变F1和F2的大小，实验中，当F1大于F2时，小车仍保持静止，因此得出结论：二力平衡时，两个力的大小不一定相等，你认为这样的结论　 　（选填“可靠”或“不可靠”）；
（2）同组的同学建议用图乙装置进行实验，与甲图比较这样做的目的主要是为了消除　 　对实验的影响；乙图中轻质卡片其实真正受到　 　（选填“1”、“2”或“3”）个力的作用，但由于　 　，可以不考虑小卡片的重力对实验的影响；
（3）按照图乙的实验装置，小华将小卡片旋转过一个角度，观察松手后小卡片能否平衡，这是为了说明二力平衡的一个条件是两个力必须　 　；
（4）小强同学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（如图丙所示），你认为　 　（选填“能”或“不能”）用小强的装置进行实验。
18．小强和小华利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时，木块A处于静止状态，若再往右盘中增加一个钩码后，木块A仍处于静止状态；经过思考，小强用小车B替换了木块A再进行实验，如图乙所示；同时，小华用硬纸板C替换了木块A再进行实验，如图丙所示。

（1）关于他们的改进方案：用小车B及硬纸板C替换木块A，是为了____。
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
（2）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在左右两盘挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整　 　来改变拉力的大小；
（3）当小卡片平衡时，小华将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要在　 　；
（4）小张同学用图丁装置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，你认为能否用小张的装置进行实验　 　（选填“能”或“不能”）；
（5）几位同学完成实验后又对图甲实验的仪器进行研究，他们发现当在左盘中放100g的砝码，右盘中放200g的砝码时，物块A恰好向右匀速直线运动，现保持两盘中原有的砝码不变、要使物块A向左匀速直线运动，应在　 　盘（选填“左”或“右”）再加　 　g的砝码。
19．在“探究二力平衡的条件”活动中，小明提出能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？

（1）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的　 　和　 　的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，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，所以这一方案无法实施下去；
（2）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序　 　（用字母表示），这样的改进是为了减小　 　对实验的影响；
（3）如图丙，是最终确认的实验方案。当小卡片平衡时，小华将小卡片左端向上、右端向下顺时针旋转一个角度，两条细线　 　（填“必须”或“不用”）保持平行；
（4）小明利用图丁装置　 　（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。
20．如图所示是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时的实验装置．

（1）实验中，三位同学通过调整　 　来改变作用在物体上的拉力的大小．
（2）实验时，甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时，木块处于静止状态．甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，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”、“不平衡”）．
（3）实验中，乙同学保持F1与F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后小车　 　（选填“能”或“不能”）保持静止不动．设计此实验步骤的目的是为了证明相互平衡的两个力必须要　 　．
（4）丙同学选择小纸片的目的是　 　（填“考虑”或“不考虑”）小纸片的重力，实验过程中丙同学用剪刀将小纸片从中间劈开，两个钩码都落到了地上，这说明相互平衡的两个力必须要　 　．
（5）同学们认为丙同学的实验优于甲、乙同学的实验，其主要的原因是　 　 ．
A减少了摩擦力对实验结果的影响 B小纸片是比较容易获取的资料
C容易让小纸片在水平方向上保持平衡 D小纸片容易扭转．

答案解析部分
1．【答案】（1）木块与桌面间存在摩擦力；大小相等
（2）转动；在同一直线上
（3）B
2．【答案】（1）平衡
（2）同一条直线
（3）能
（4）
3．【答案】（1）静止；砝码的质量
（2）不能；同一直线
（3）平衡；将木块换成小车
4．【答案】（1）光滑
（2）方向相反
（3）在同一条直线上
5．【答案】（1）匀速直线运动
（2）重力；拉力；拉力
（3）BAC；摩擦力
（4）减小重力对实验的影响
（5）同一直线
6．【答案】（1）平衡；木块受到桌面的摩擦力
（2）钩码数量；相等；忽略卡片重力对实验的影响
（3）同一直线上
（4）同一物体
7．【答案】（1）否
（2）相反；同一直线
（3）卡片重力；支持力；2.5
8．【答案】（1）相等
（2）同一直线上
（3）4
9．【答案】（1）相反；钩码的数量
（2）不能；相互平衡的两个力是否在同一条直线上
（3）用剪刀将小卡片从中间剪开
（4）B
（5）错误
10．【答案】（1）静止或匀速直线运动
（2）拉力；重力；拉力
（3）B、A、C；摩擦力
（4）卡片的重力远小于钩码的重力
11．【答案】（1）摩擦力
（2）相等
（3）不能；同一直线上
（4）同一物体上
12．【答案】（1）钩码数量
（2）旋转；不在同一直线上的两个力能否平衡
（3）能
（4）将小卡片剪开
（5）木块受到向左的摩擦力；将木块换成小车
13．【答案】（1）改变力的方向
（2）同一条直线上
（3）不相等；是；摩擦力
（4）B
（5）4
14．【答案】（1）摩擦力
（2）直线
（3）丙；避免了摩擦力对实验的影响
（4）能
（5）5
15．【答案】（1）消除卡片重力对实验的影响
（2）（细线两端所挂）钩码的个数
（3）旋转
（4）匀速
16．【答案】（1）作用在同一直线上
（2）B
（3）D
（4）能
（5）重力；拉力
17．【答案】（1）钩码的个数；不可靠
（2）桌面摩擦力；3；纸片重力远小于拉力
（3）作用在同一条直线上
（4）能
18．【答案】（1）A
（2）钩码数量
（3）同一直线上
（4）能
（5）左；200
19．【答案】（1）重力；拉力；拉力
（2）BAC；摩擦力
（3）必须
（4）能
20．【答案】（1）砝码
（2）存在摩擦；平衡
（3）不能；同一直线
（4）不考虑；同一物体
（5）A