中考物理必考实验精解精练专题 实验09 探究二力平衡的条件(含解析).docx
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实验09探究二力平衡的条件考点聚焦探究课题:探究二力平衡的条件实验装置实验原理小车受到几个力的作用,小车处于静止状态或匀速直线运动状态,那么这几个力相互平衡探究过程1如图甲所示,改变两端托盘中砝码的质量,使其质量不同或相同,从而改变力的大小,放手后观察小车的运动状态;2.如图乙所示,将右边托盘上的砝码放到左边托盘上,从而使两个力的方向不同,放手后观察小车的运动状态;3.让小车在水平桌面上处于静止状态,将小车扭转一个角度,如图丙所示,使两细线不在同一直线上,放手后观察小车的运动状态;4.如图丁所示,两个力分别作用在两个小车上,也就是说两个力作用在不同物体上,放手后观察此时小车所处的状态;5.记录数据;记录表格实验结论二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。满分归纳——考点方向器材作用本实验中选用了小车而不选用木块,理由是:因为小车有轮子,滚动摩擦小于滑动摩擦,为了减小摩擦力的影响注意事项1.定滑轮有什么作用:答:改变拉力的方向2.如何探究两个力在同一直线上:把纸板转动一个角度,然后松手,观察小车的运动状态3.把纸板转动一个角度的目的是:探究两个是否作用在同一直线上4.如何探究两个力作用在同一物体上?将纸板从中间剪开,观察纸板是否还处于平衡状态5.选择静止状态的原因:匀速运动状态不好控制6.进行多次实验的目的:得出普遍规律,避免偶然性7.在探究究二力平衡问题时,什么因素影响实验结果?答:摩擦力经典例题1.(2019•铜仁市)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。【答案】(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)左;(4)1.06;偏大【解析】(1)根据图甲所示。为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向(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。故答案为:。【分析】(1)做实验时滑动摩擦力大于滚动摩擦力,摩擦力对实验影响较大。(2)在探究二力平衡的条件实验中,其中定滑轮的作用是改变力的方向;(3)分析实验现象可知,当两个力大小相等、方向相反时、作用在同一直线上、作用在同一物体上时,两个力平衡。(4)力的作用效果为:可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。【点评】明确二力平衡的条件,选择合适的实验探究方法;是解答此题的关键。突破联系2.(2019•内江)如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。(1)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的更小,从而减小对实验结果的影响。(2)在实验开始时,由于粗心只在左盘中放入砝码,小车立即向左运动,在运动过程中,左盘中砝码的重力势能将,动能将。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力的大小。【答案】(1)摩擦力;(2)变小;变大;(3)相等【解析】(1)实验时使用小车而不使用木块,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,减小了摩擦对实验的影响;(2)小车向左运动过程中,左盘中砝码的质量不变,高度减小,重力势能将变小,砝码的速度增大,动能将变大;(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,由于砝码的重力相同,这两个力产生的拉力是一对平衡力,小车就能保持静止,说明彼此平衡的两个力大小相等。3.(2018•宿迁)如图所示,在“探究二力平衡的条件”