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17.小明在“探究二力平衡的条件”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的实验效果更好，原因是
(2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是
(3)保持两盘中砝码的质量相等，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
(4)小明探究完二力平衡的条件后，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
(1)通过实验比较，小明发现采用方案乙的实验效果更好，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
改变作用力的方向
。(3)保持两盘中砝码的质量相等，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
作用在同一条直线上
，这两个力才能彼此平衡。(4)小明探究完二力平衡的条件后，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
运动状态
。答案
17.(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)改变作用力的方向
(3)作用在同一条直线上
(4)运动状态
(2)改变作用力的方向
(3)作用在同一条直线上
(4)运动状态
解析
【分析】
本题围绕探究二力平衡条件的实验展开，需结合实验装置的摩擦类型、定滑轮特点、二力平衡条件及力的作用效果分析各问题：
(1) 对比甲、乙方案的摩擦类型，判断摩擦力对实验的影响；
(2) 依据定滑轮的工作特点确定其作用；
(3) 通过扭转小车后力的位置变化，推导二力平衡的条件；
(4) 观察小车运动状态的变化，理解力的作用效果。
【解析】
(1) 甲方案中木块与桌面间是滑动摩擦，乙方案中小车与桌面间是滚动摩擦，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，因此乙方案减小了摩擦力对实验的干扰，实验效果更好；
(2) 定滑轮可改变力的方向，本实验中两端定滑轮的作用是改变施加在物体上的拉力方向，使两个拉力沿水平方向相反；
(3) 将小车扭转一个角度后，两个拉力不再作用在同一直线上，小车无法平衡，转动后恢复静止，说明二力平衡需满足两个力作用在同一条直线上；
(4) 小车原本静止，剪断左侧细线后受力不平衡，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。
【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) 改变作用力的方向
(3) 作用在同一条直线上
(4) 运动状态
【知识点】
二力平衡条件，摩擦力，力的作用效果
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比不同摩擦类型的实验方案，考查学生对实验设计思路、二力平衡条件及相关力学知识点的掌握，属于基础实验题型，注重对实验细节和结论的理解。
【难度系数】
0.7
本题围绕探究二力平衡条件的实验展开，需结合实验装置的摩擦类型、定滑轮特点、二力平衡条件及力的作用效果分析各问题：
(1) 对比甲、乙方案的摩擦类型，判断摩擦力对实验的影响；
(2) 依据定滑轮的工作特点确定其作用；
(3) 通过扭转小车后力的位置变化，推导二力平衡的条件；
(4) 观察小车运动状态的变化，理解力的作用效果。
【解析】
(1) 甲方案中木块与桌面间是滑动摩擦，乙方案中小车与桌面间是滚动摩擦，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，因此乙方案减小了摩擦力对实验的干扰，实验效果更好；
(2) 定滑轮可改变力的方向，本实验中两端定滑轮的作用是改变施加在物体上的拉力方向，使两个拉力沿水平方向相反；
(3) 将小车扭转一个角度后，两个拉力不再作用在同一直线上，小车无法平衡，转动后恢复静止，说明二力平衡需满足两个力作用在同一条直线上；
(4) 小车原本静止，剪断左侧细线后受力不平衡，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。
【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) 改变作用力的方向
(3) 作用在同一条直线上
(4) 运动状态
【知识点】
二力平衡条件，摩擦力，力的作用效果
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比不同摩擦类型的实验方案，考查学生对实验设计思路、二力平衡条件及相关力学知识点的掌握，属于基础实验题型，注重对实验细节和结论的理解。
【难度系数】
0.7
18.学习了同一条直线上二力的合成后,小聪想:如果作用在物体上的两个力不在同一条直线上,而是互成一定的夹角,那么合力 $ F $ 的大小与两个分力 $ F_1 $、$ F_2 $ 的大小是否还有 $ F = F_1 + F_2 $ 的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究。
(1)如图所示,橡皮筋原长为 $ AB $,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $,使橡皮筋伸长到 $ C $ 点,记录此时 $ F_1 $、$ F_2 $ 的大小,撤去力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力 $ F $ 的作用,为了使这个力 $ F $ 的作用效果与力 $ F_1 $、$ F_2 $ 的作用效果
(2)先后两次改变 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 的夹角,重复步骤(1),得到三次实验的数据如下表所示:
分析实验数据可知,当两个力不在同一条直线上时,其合力大小 $ F $
(1)如图所示,橡皮筋原长为 $ AB $,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $,使橡皮筋伸长到 $ C $ 点,记录此时 $ F_1 $、$ F_2 $ 的大小,撤去力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力 $ F $ 的作用,为了使这个力 $ F $ 的作用效果与力 $ F_1 $、$ F_2 $ 的作用效果
相同
,应使橡皮筋伸长到 C 点
,记录此时 $ F $ 的大小。(2)先后两次改变 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 的夹角,重复步骤(1),得到三次实验的数据如下表所示:
分析实验数据可知,当两个力不在同一条直线上时,其合力大小 $ F $
$ ＜ $
(选填“$ ＞ $”“$ ＜ $”或“$ = $”) $ F_1 + F_2 $,且在 $ F_1 $、$ F_2 $ 大小不变的情况下,合力 $ F $ 的大小随着 $ F_1 $ 与 $ F_2 $ 夹角的增大而减小
。答案
18.(1)相同 伸长到 C 点
(2)$ ＜ $ 减小
(2)$ ＜ $ 减小
解析
【分析】
本题探究互成角度的两个力的合成，采用等效替代法。解题思路：(1) 实验中合力的作用效果需与两个分力共同的作用效果相同，因此用一个力替代两个力时，要保证橡皮筋的形变程度一致；(2) 分析实验数据，对比合力与两分力之和的大小，再观察夹角变化对合力的影响，推导规律。
【解析】
(1) 实验中，为使一个力F的作用效果与F₁、F₂共同的作用效果相同，需让橡皮筋的伸长效果一致，因此撤去F₁、F₂后，用F作用时，应使橡皮筋伸长到C点，保证作用效果相同。
(2) 分析实验数据可知，当两个力不在同一直线上时，合力F始终小于F₁+F₂；且在F₁、F₂大小不变的情况下，合力F随两力夹角增大而减小。
【答案】
(1)相同 伸长到 C 点
(2)$ ＜ $ 减小
【知识点】
力的合成、等效替代法
【点评】
本题通过实验探究互成角度的二力合成规律，考查了等效替代法的应用，要求学生理解实验设计原理并分析数据得出结论，属于初中力学基础实验题。
【难度系数】
0.5
本题探究互成角度的两个力的合成，采用等效替代法。解题思路：(1) 实验中合力的作用效果需与两个分力共同的作用效果相同，因此用一个力替代两个力时，要保证橡皮筋的形变程度一致；(2) 分析实验数据，对比合力与两分力之和的大小，再观察夹角变化对合力的影响，推导规律。
【解析】
(1) 实验中，为使一个力F的作用效果与F₁、F₂共同的作用效果相同，需让橡皮筋的伸长效果一致，因此撤去F₁、F₂后，用F作用时，应使橡皮筋伸长到C点，保证作用效果相同。
(2) 分析实验数据可知，当两个力不在同一直线上时，合力F始终小于F₁+F₂；且在F₁、F₂大小不变的情况下，合力F随两力夹角增大而减小。
【答案】
(1)相同 伸长到 C 点
(2)$ ＜ $ 减小
【知识点】
力的合成、等效替代法
【点评】
本题通过实验探究互成角度的二力合成规律，考查了等效替代法的应用，要求学生理解实验设计原理并分析数据得出结论，属于初中力学基础实验题。
【难度系数】
0.5
