二力平衡实验

2020年中考物理实验专题：二力平衡探究（一）

1、(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。

2、（17-扬州）在“探究二力平衡的条件”活动中。

甲

（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。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。

乙丙

（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。

3、（18-河池）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。

（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件

是力的______。

（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在

______。

（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验

装置，其主要原因是______。

4、在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：

（1）当物体处于静止状态或________状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.

（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，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，这些力是平衡的。小明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_______

（填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见:____________。

（3）某同学认为：物体在平衡力的作用下，其机械能可能会增大。你认为他的观点是___________的。

（填“正确”或“错误”）

5、（17-哈尔滨）实验小组要探究二力平衡条件．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F

1

、F

2

的方向，大小；

当左右两端同时取下一个钩码时，如图乙，小车仍静止，此时F

3

F

4

；当右端再挂上一个钩码时，如图

丙，小车将做变速运动，此时F

5

F

6

．

（2）在图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，松手后，观察小车的情况，这样做可以探究什么问题？

（3）对比甲、乙、丙三次实验，当小车静止时，水平方向上受到两个力的大小关系如何？还能看出小车受

非平衡力作用时，运动状态将怎样？

6、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，以下是他们的实验过程：

（1）把木块放在水平桌面上，向两端的小盘里加砝码，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，摩擦力的大

小为N（g＝10N/kg）。

（2）为了解决这个问题，将木块换成小车，如图乙所示。小车处于静止后，保持F

1

与F

2

相等，将小车扭

转到如图乙所示的位罝，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，要满足两个力在上的条件。

（3）为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”，小明在图甲中小车静止的基础上，

用锯条将小车从中间锯开，这样小车将（选填“能”或“不能”）保持静止。这说明：只有当两个力作

用在物体上，才能使物体保持平衡。

7、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）实验中选择小卡片的目的是（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力，小华将系于小卡片两对

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，小华将卡片旋转一个角度，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）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．小书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

（5）小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直

线运动时的二力平衡条件呢？小明提出了自己的实验方案，用弹簧测力计拉着钩码在（水平方向或

竖直方向或任意方向）做匀速直线运动，根据观察到现象，可以得出结论，物体静止时的二力平衡

条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态，

8、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。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。

（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。

（5）他们在最终的实验方案中剪断卡片，是为了探究。

9、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，小华将卡片（选填“翻转”或“旋转”）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为了探究。

A．二力不在同一物体上能否平衡；B．二力大小不相等能否平衡；

C．二力方向不相反能否平衡；D．二力不在同一直线上能否平衡

（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）实验中选择小卡片的目的是（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力，原因是此实验是探究

方向二力平衡的条件。

（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，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．小书片是比较容易获取的才料

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

（6）小明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，你认为

（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验。

（7）图乙中，若左边挂2N的钩码，右边挂5N钩码时，木块保持静止，则此时木块受到摩擦力是N，

若再在右边增加3N的钩码时，恰好木块向右匀速直线运动，要使木块向左匀速直线运动，则在左边所挂钩

码的重力为。

10、小璇同学分别采用如图甲、乙所示的实验装置在水平桌面上探究“二力平衡的条件”：

（1）当物体处于状态或状态时，它受到的力是相互平衡的。

（2）如图乙，用手将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在

同一（选填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡。

（3）同学们认为乙实验装置中用小车进行实验优于甲实验方案，其主要原因是。

A．小车比较容易获取B．减少摩擦力对实验结果的影响

C．小车容易扭转D．容易让小车在水平方向上保持平衡

（4）如图甲所示，若此时物体所受的拉力F

1

＝F

2

且物体保持静止状态，小璇又往左盘轻放入一个粉笔头后

物体仍然处于静止状态，则在这个过程中F

1

，F

2

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

参考答案

1、（1）摩擦力；（2）变小；变大；（3）相等

2、（1）静止；（2）重力拉力拉力；（3）BAC阻力；（4）卡片的重力远小于钩码的重力

3、（1）大小相等；（2）同一直线上；（3）滚动摩擦力小于滑动摩擦力

4、（1）匀速直线运动（2）木块受到向左的摩擦力平衡将木块换成小车（3）正确

5、（1）相反相等等于小于；（2）同时作用在小车上，不在同一直线上的两个力，能否平衡？；

（3）大小相等运动状态将改变

6、（1）1；（2）扭转回来；同一直线；（3）不能；同一；

7、（1）不考虑；相反；钩码个数；（2）不能；二力不在同一直线上能否平衡；（3）将卡片从中间剪开；（4）

A；（5）竖直方向；弹簧测力计示数不变；

8、（1）静止或匀速直线运动；（2）重力；拉力；拉力；（3）B、A、C；减小摩擦力对实验的影响；（4）卡

片重力远小于拉力；（5）相互平衡的两个力是否作用在同一物体上；

9、（1）相反；钩码的个数；（2）旋转；不能；D；（3）将卡片从中间剪开A；（4）不考虑；水平；（5）A；

（6）能；（7）3；14N；

10、（1）静止；匀速直线；（2）直线；（3）B；（5）变大；不变；