9. 如图,下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法正确的是(
①本实验的研究对象是两边所挂的钩码

②为了减小摩擦,应把小车放在尽量光滑的水平桌面上
③调整两边的托盘所放的钩码的数量,可以改变小车所受拉力的大小
④向左、右两托盘中放入相同质量的砝码,小车处于静止状态,此时小车只受到一对平衡力的作用
A.②③
B.②③④
C.①③④
D.①④
A
)。①本实验的研究对象是两边所挂的钩码
②为了减小摩擦,应把小车放在尽量光滑的水平桌面上
③调整两边的托盘所放的钩码的数量,可以改变小车所受拉力的大小
④向左、右两托盘中放入相同质量的砝码,小车处于静止状态,此时小车只受到一对平衡力的作用
A.②③
B.②③④
C.①③④
D.①④
答案
9. A
解析
【分析】
要解决这道题,需逐个分析每个说法的正确性:
1. 明确实验研究对象:本实验是探究小车在两个拉力作用下的平衡状态,研究对象是小车,而非钩码,所以①错误;
2. 减小摩擦的作用:实验中摩擦力会干扰二力平衡的探究,将小车放在光滑水平桌面可减小摩擦对实验的影响,使结果更准确,故②正确;
3. 拉力大小的改变:小车受到的拉力等于钩码的重力,调整钩码数量可改变钩码总重力,从而改变小车受到的拉力大小,故③正确;
4. 受力分析:小车静止时,除了左右两个拉力(一对平衡力),还受到重力和桌面的支持力(另一对平衡力),因此小车受到两对平衡力,④错误。
综上,正确的是②③,对应选项A。
【解析】
对每个说法逐一分析:
① 本实验的研究对象是小车,目的是探究小车在两个拉力作用下的平衡条件,并非两边的钩码,故①错误;
② 光滑的水平桌面可以减小摩擦力,避免摩擦力对二力平衡实验的干扰,使实验结论更准确,故②正确;
③ 小车受到的拉力等于钩码的总重力,调整两边托盘的钩码数量,能改变钩码总重力,从而改变小车所受拉力的大小,故③正确;
④ 小车静止时,受到向左、向右的拉力(一对平衡力),同时还受到竖直方向的重力和桌面的支持力(另一对平衡力),因此小车受到两对平衡力的作用,故④错误。
所以正确的说法是②③,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡条件;受力分析;实验误差控制
【点评】
本题聚焦探究二力平衡条件的实验细节,考查了实验研究对象的确定、减小实验误差的方法、拉力大小的调节以及物体的受力分析,要求学生深入理解实验原理与操作要点,注重对实验细节和力学基础知识的掌握。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需逐个分析每个说法的正确性:
1. 明确实验研究对象:本实验是探究小车在两个拉力作用下的平衡状态,研究对象是小车,而非钩码,所以①错误;
2. 减小摩擦的作用:实验中摩擦力会干扰二力平衡的探究,将小车放在光滑水平桌面可减小摩擦对实验的影响,使结果更准确,故②正确;
3. 拉力大小的改变:小车受到的拉力等于钩码的重力,调整钩码数量可改变钩码总重力,从而改变小车受到的拉力大小,故③正确;
4. 受力分析:小车静止时,除了左右两个拉力(一对平衡力),还受到重力和桌面的支持力(另一对平衡力),因此小车受到两对平衡力,④错误。
综上,正确的是②③,对应选项A。
【解析】
对每个说法逐一分析:
① 本实验的研究对象是小车,目的是探究小车在两个拉力作用下的平衡条件,并非两边的钩码,故①错误;
② 光滑的水平桌面可以减小摩擦力,避免摩擦力对二力平衡实验的干扰,使实验结论更准确,故②正确;
③ 小车受到的拉力等于钩码的总重力,调整两边托盘的钩码数量,能改变钩码总重力,从而改变小车所受拉力的大小,故③正确;
④ 小车静止时,受到向左、向右的拉力(一对平衡力),同时还受到竖直方向的重力和桌面的支持力(另一对平衡力),因此小车受到两对平衡力的作用,故④错误。
所以正确的说法是②③,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡条件;受力分析;实验误差控制
【点评】
本题聚焦探究二力平衡条件的实验细节,考查了实验研究对象的确定、减小实验误差的方法、拉力大小的调节以及物体的受力分析,要求学生深入理解实验原理与操作要点,注重对实验细节和力学基础知识的掌握。
【难度系数】
0.6
10. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验,请完成下列填空题。

甲
乙
丙
(1)如图甲,当左、右两端同时各挂1个钩码时,小车静止,水平方向上小车只受到F₁、F₂的作用,这两力的大小
(2)在图甲实验的基础上,把小车在水平桌面上扭转一个角度后由静止释放,释放后小车要扭动一下才能再次静止。由此得出结论:相互平衡的两个力必须作用在
(3)小明用轻质硬纸片代替小车做实验,如图丙所示,他用剪刀把静止的硬纸片从中间剪成两半后,断开的硬纸片分别向两边加速运动。该实验表明:相互平衡的两个力必须作用在
甲
乙
丙
(1)如图甲,当左、右两端同时各挂1个钩码时,小车静止,水平方向上小车只受到F₁、F₂的作用,这两力的大小
相等
,方向相反
。当左端再挂上一个钩码时,如图乙所示,小车将做变速
(选填“匀速”或“变速”)运动。实验表明:作用在同一个物体上的两个力,方向相反,但大小
不相等,则这两个力不平衡。(2)在图甲实验的基础上,把小车在水平桌面上扭转一个角度后由静止释放,释放后小车要扭动一下才能再次静止。由此得出结论:相互平衡的两个力必须作用在
同一条直线上
。(3)小明用轻质硬纸片代替小车做实验,如图丙所示,他用剪刀把静止的硬纸片从中间剪成两半后,断开的硬纸片分别向两边加速运动。该实验表明:相互平衡的两个力必须作用在
同一物体上
。答案
10. (1)相等 相反 变速 大小
(2)同一条直线上
(3)同一物体上
(2)同一条直线上
(3)同一物体上
解析
【分析】
1. 对于第(1)问:当小车静止时,水平方向的两个力是平衡力,根据二力平衡的特点,可判断力的大小和方向;当左端增加钩码,两个力大小不等,受力不平衡,小车运动状态改变,做变速运动,由此得出二力平衡需要大小相等。
2. 对于第(2)问:将小车扭转角度后,两个力不在同一直线上,小车不能保持静止,说明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
3. 对于第(3)问:把硬纸片剪成两半,两个力分别作用在两个物体上,纸片无法保持平衡,说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
【解析】
(1) 图甲中,左右两端钩码数量相同,拉力$F_1$和$F_2$大小相等,方向相反,小车静止,二力平衡;图乙中左端钩码更多,$F_1 > F_2$,小车受力不平衡,运动状态改变,做变速运动,这表明作用在同一物体上的两个力,方向相反但大小不相等时,两个力不平衡。
(2) 把小车扭转角度后,$F_1$和$F_2$不在同一直线上,小车不能保持静止,扭动后回到两个力共线的位置才静止,说明相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上。
(3) 将硬纸片剪成两半后,原来的两个力分别作用在两个独立的物体上,两个半片纸片都不能保持静止,分别向两边运动,表明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
【答案】
(1) 相等;相反;变速;大小
(2) 同一条直线上
(3) 同一物体上
【知识点】
二力平衡的条件;力与运动的关系
【点评】
本题通过控制变量法,分别探究二力平衡的大小、方向、作用线、作用物体四个条件,实验设计层层递进,帮助理解二力平衡的本质,需注意不同实验操作对应的探究变量,结合实验现象推导结论。
【难度系数】
0.8
1. 对于第(1)问:当小车静止时,水平方向的两个力是平衡力,根据二力平衡的特点,可判断力的大小和方向;当左端增加钩码,两个力大小不等,受力不平衡,小车运动状态改变,做变速运动,由此得出二力平衡需要大小相等。
2. 对于第(2)问:将小车扭转角度后,两个力不在同一直线上,小车不能保持静止,说明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
3. 对于第(3)问:把硬纸片剪成两半,两个力分别作用在两个物体上,纸片无法保持平衡,说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
【解析】
(1) 图甲中,左右两端钩码数量相同,拉力$F_1$和$F_2$大小相等,方向相反,小车静止,二力平衡;图乙中左端钩码更多,$F_1 > F_2$,小车受力不平衡,运动状态改变,做变速运动,这表明作用在同一物体上的两个力,方向相反但大小不相等时,两个力不平衡。
(2) 把小车扭转角度后,$F_1$和$F_2$不在同一直线上,小车不能保持静止,扭动后回到两个力共线的位置才静止,说明相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上。
(3) 将硬纸片剪成两半后,原来的两个力分别作用在两个独立的物体上,两个半片纸片都不能保持静止,分别向两边运动,表明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
【答案】
(1) 相等;相反;变速;大小
(2) 同一条直线上
(3) 同一物体上
【知识点】
二力平衡的条件;力与运动的关系
【点评】
本题通过控制变量法,分别探究二力平衡的大小、方向、作用线、作用物体四个条件,实验设计层层递进,帮助理解二力平衡的本质,需注意不同实验操作对应的探究变量,结合实验现象推导结论。
【难度系数】
0.8
11. 重5 N的物体除受重力外,仅受到竖直向上大小为5 N的拉力作用。物体的运动状态不可能的是(
A.匀速圆周运动

B.静止不动
C.竖直向上匀速直线运动
D.斜向上匀速直线运动
A
)。A.匀速圆周运动
B.静止不动
C.竖直向上匀速直线运动
D.斜向上匀速直线运动
答案
11. A
解析
【分析】
首先分析物体的受力:重力与拉力大小相等、方向相反,是一对平衡力,合力为零。根据力学规律,合力为零的物体处于平衡状态,平衡状态包括静止或匀速直线运动。接下来逐一分析选项:静止、匀速直线运动(无论方向是竖直还是斜向上)都属于平衡状态,是可能的;而匀速圆周运动的运动方向不断改变,运动状态时刻变化,需要非零合力提供向心力,与物体合力为零的情况矛盾,因此不可能。
【解析】
物体受到的重力$ G=5\,\mathrm{N} $(竖直向下),拉力$ F=5\,\mathrm{N} $(竖直向上),二力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上的条件,是一对平衡力,物体所受合力为$ 0 $。
根据平衡状态的定义,合力为$ 0 $的物体,运动状态只能是静止状态或匀速直线运动状态:
选项B:静止不动,属于平衡状态,可能实现;
选项C:竖直向上匀速直线运动,属于匀速直线运动,是平衡状态,可能实现;
选项D:斜向上匀速直线运动,属于匀速直线运动,是平衡状态,可能实现;
选项A:匀速圆周运动中,物体的运动方向不断变化,运动状态持续改变,需要非零合力提供向心力,但物体合力为$ 0 $,无法提供向心力,因此不可能实现。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡,平衡状态
【点评】
本题核心考查二力平衡的应用,需明确平衡力作用下物体的运动状态只能是静止或匀速直线运动,区分匀速圆周运动(需非零合力)与平衡状态的本质差异,避免混淆运动状态的类型。
【难度系数】
0.6
首先分析物体的受力:重力与拉力大小相等、方向相反,是一对平衡力,合力为零。根据力学规律,合力为零的物体处于平衡状态,平衡状态包括静止或匀速直线运动。接下来逐一分析选项:静止、匀速直线运动(无论方向是竖直还是斜向上)都属于平衡状态,是可能的;而匀速圆周运动的运动方向不断改变,运动状态时刻变化,需要非零合力提供向心力,与物体合力为零的情况矛盾,因此不可能。
【解析】
物体受到的重力$ G=5\,\mathrm{N} $(竖直向下),拉力$ F=5\,\mathrm{N} $(竖直向上),二力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上的条件,是一对平衡力,物体所受合力为$ 0 $。
根据平衡状态的定义,合力为$ 0 $的物体,运动状态只能是静止状态或匀速直线运动状态:
选项B:静止不动,属于平衡状态,可能实现;
选项C:竖直向上匀速直线运动,属于匀速直线运动,是平衡状态,可能实现;
选项D:斜向上匀速直线运动,属于匀速直线运动,是平衡状态,可能实现;
选项A:匀速圆周运动中,物体的运动方向不断变化,运动状态持续改变,需要非零合力提供向心力,但物体合力为$ 0 $,无法提供向心力,因此不可能实现。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡,平衡状态
【点评】
本题核心考查二力平衡的应用,需明确平衡力作用下物体的运动状态只能是静止或匀速直线运动,区分匀速圆周运动(需非零合力)与平衡状态的本质差异,避免混淆运动状态的类型。
【难度系数】
0.6
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