第3章 实验探究题精选集训

第5节  二力平衡的条件

1.（2020七下·越城期末）某同学在探究“二力平衡条件”的实验中，组装了如下实验装置： 

（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这是木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因可能是________，此时木块受到的力是________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。   

（2）怎样改进实验使效果更好？请写出其中的一条改进措施：________。   

【答案】（1）木块与桌面间存在摩擦力；平衡力      （2）将木块换成小车  

【解析】（1）当左右两盘中的砝码重力不等时，木块受到的两个拉力大小不等，那么木块就有向合力的方向运动的趋势。根据摩擦力产生的条件可知，此时会木块后受到与合力方向相反的摩擦力。因为现在木块处于静止状态，所以它肯定受到平衡力，但是三个力的平衡，不是二力平衡。
（2）根据实验的要求，必须减小木块与桌面之间的摩擦力，据此设计改进措施。

【解答】（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这是木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因可能是木块与桌面间存在摩擦力，此时木块受到的力是平衡力。
（2）因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多，所以改进措施为：将木块换成小车。

2.（2020七下·拱墅期末）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，小车应该处于________ 状态。   

（2）保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到如图乙所示的位置松手后瞬间，小车不能保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探充二力平横时，这说明两个力必须作用在同一 ________(选填“物体”或“直线”)上，物体才能平衡。   

（3）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面用的 ________更小，从而减小对实验结果的影响。   

（4）小车在桌面上受到 ________ (选填“1”、“2”、“3”或“4”)对平衡力的作用   

【答案】（1）静止    （2）直线    （3）摩擦力    （4）2  

【解析】（1）实验目的是探充小车在水平方向上所受两个拉力关系实验中，小车处于平衡状态时可以是静止状态或匀速直线运动状态。匀速直线运动状态时，小车后受到摩擦力，此时应该是三个力的平衡，因此小车应该处于静止状态；
（2）保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到如图乙所示的位置松手后瞬间，小车不能保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探充二力平横时，这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。
（3）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面用的摩擦力更小，从而减小对实验结果的影响。
（4）在竖直方向上，小车处于静止状态，即支持力和重力相互平衡；在水平方向上，小车处于静止状态，即两个拉力相互平衡，因此小车在桌面上受到2对平衡力的作用。