15. 形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在它的。图 8-2-9 为质量分布均匀但形状不规则且带有小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。
（1）操作方法：。
(2)判断方法：即为薄木板的重心。
(3)实验中没有利用到的物理知识是(填写序号)。
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体的质量成正比

几何中心
用细棉线系住一个小孔，将不规则的薄木板悬挂起来，当木
板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB；利用同样的方法再画出
另一重力作用线CD
AB与CD的交点
③

【解析】
形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在它的几何中心。
(1) 采用悬挂法确定重心：用细棉线系住薄木板的一个小孔，将其悬挂在铁架台上，待木板静止后，用笔和刻度尺沿棉线方向在木板上画出重力作用线AB；换用另一个小孔重复上述操作，画出另一条重力作用线CD。
(2) 当木板静止时，棉线拉力与木板重力是一对平衡力，根据二力平衡条件，重力作用线与棉线重合，因此两条重力作用线的交点即为重心。
(3) 实验利用了重力方向竖直向下和二力平衡的条件，未涉及重力大小与质量的关系，故未利用到的物理知识是③。
【答案】
几何中心
(1) 用细棉线系住一个小孔，将不规则的薄木板悬挂起来，当木板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB；利用同样的方法再画出另一重力作用线CD
(2) AB与CD的交点
(3) ③
【知识点】
重心的确定、二力平衡、重力的方向
【点评】
本题考查重心的相关知识，重点考查悬挂法确定不规则物体重心的实验原理与操作，需区分实验中用到和未用到的物理知识，理解二力平衡和重力方向的应用。
【难度系数】
0.6

16. 物理兴趣小组的同学们利用如图 8-2-10 所示的装置进行“二力平衡条件”的探究。

(1)小周采用甲装置的小车进行实验，在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时，小车处于静止状态；改变其中一端钩码的质量，小车无法保持静止状态，由此说明二力平衡时，两个力的大小必须(选填“相等”或“不相等”)。
(2)同组小林又提出了另一种实验方案：将甲装置中的小车换成小卡片，改装成乙装置。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小林下一步操作是(填字母)。
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
(3)同学们认为小林的实验方案优于小周的实验方案，其主要原因是(填字母)。
A. 小卡片是比较容易获取的材料
B. 小卡片容易扭转
C. 容易让小卡片在水平方向上保持静止
D. 减小了阻力对实验结果的影响
(4)当 $ F_1 $ 等于 $ F_2 $ 时，丙装置和丁装置中的小卡片能处于平衡状态的是。

相等
B
D
丙

【解析】
(1) 当小车两侧悬挂质量相等的钩码时，小车静止；改变一端钩码质量，小车无法保持静止，说明二力平衡时两个力的大小必须相等。
(2) 要验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，需将小卡片剪成两半，使两个力分别作用在两个物体上，故选B。
(3) 小卡片重力极小且与桌面无接触，减小了阻力对实验结果的影响，因此小林的方案更优，故选D。
(4) 二力平衡的条件是：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上。丙装置中两个力满足二力平衡条件，能处于平衡状态；丁装置中两个力不在同一直线上，不满足平衡条件，故能平衡的是丙。
【答案】
相等；B；D；丙
【知识点】
二力平衡条件、探究二力平衡实验、控制变量法
【点评】
本题通过多组实验装置，全方位考查二力平衡条件的探究与理解，注重实验细节分析，培养学生的实验探究与逻辑分析能力。
【难度系数】
0.7