13.为了探究二力平衡的条件,小明动手制作了如图甲所示的木块作为受力物体,木块上的四个挂钩作为砝码上段细绳的系挂点,如图乙所示。试回答下列问题。(木块与桌面间的摩擦力忽略不计)

(1)当两端细绳分别系于1、2两个挂钩且保持两绳共线时,若在左盘中放一个砝码(每个砝码质量相等),右盘中放两个砝码,则木块会向
(2)当两端细绳分别系于3、4两个挂钩时,在两盘中各放入一个砝码,木块会发生
(3)当把两个吊盘上的细绳都系于一个挂钩上,且让两吊盘都朝右拉木块时,木块将向
(4)通过(1)(2)(3)的实验可得出二
力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,大小
(1)当两端细绳分别系于1、2两个挂钩且保持两绳共线时,若在左盘中放一个砝码(每个砝码质量相等),右盘中放两个砝码,则木块会向
右
运动。此时木块受到水平方向上的两个力不是
(填“是”或“不是”)平衡力。(2)当两端细绳分别系于3、4两个挂钩时,在两盘中各放入一个砝码,木块会发生
转动
,直到两边的拉力在同一条直线
上为止。(3)当把两个吊盘上的细绳都系于一个挂钩上,且让两吊盘都朝右拉木块时,木块将向
右
运动。(4)通过(1)(2)(3)的实验可得出二
力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,大小
相等
,方向相反
,作用在同一条直线
上。答案
13.(1)右 不是 (2)转动 同一条直线 (3)右 (4)相等 相反 同一条直线
解析
【分析】
要解决本题,需结合二力平衡的条件(大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体),分析每个实验中两个力的大小、方向、是否共线,进而判断木块的运动状态和受力情况:
1. 第(1)问:左盘1个砝码、右盘2个砝码,导致左右拉力大小不等,方向均水平,合力指向拉力大的一侧,木块向该侧运动,此时两个力不满足平衡力条件;
2. 第(2)问:系在3、4挂钩时,两个拉力不在同一直线,木块会因力的转动效果转动,直到拉力共线时平衡;
3. 第(3)问:两个拉力方向相同,合力与拉力方向一致,木块向该方向运动;
4. 第(4)问:结合前三个实验,总结二力平衡的核心条件。
【解析】
(1) 左盘1个砝码的拉力为G,右盘2个砝码的拉力为2G,水平方向右盘拉力更大,合力向右,故木块向右运动;此时两个力大小不相等,不满足平衡力的条件,因此不是平衡力。
(2) 两端细绳系于3、4挂钩时,两个拉力不在同一直线上,木块会发生转动,直到两边的拉力作用在同一条直线上时,二力平衡,木块静止。
(3) 两个吊盘的细绳都朝右拉木块,两个拉力方向相同,合力向右,故木块向右运动。
(4) 结合实验现象,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
【答案】
(1)右;不是
(2)转动;同一条直线
(3)右
(4)相等;相反;同一条直线
【知识点】
二力平衡条件,力的方向,同一直线
【点评】
本题通过实验探究的方式考查二力平衡的条件,结合具体操作场景帮助学生理解二力平衡的四个关键要素,属于力学基础实验题,能有效检验学生对二力平衡的掌握程度。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需结合二力平衡的条件(大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体),分析每个实验中两个力的大小、方向、是否共线,进而判断木块的运动状态和受力情况:
1. 第(1)问:左盘1个砝码、右盘2个砝码,导致左右拉力大小不等,方向均水平,合力指向拉力大的一侧,木块向该侧运动,此时两个力不满足平衡力条件;
2. 第(2)问:系在3、4挂钩时,两个拉力不在同一直线,木块会因力的转动效果转动,直到拉力共线时平衡;
3. 第(3)问:两个拉力方向相同,合力与拉力方向一致,木块向该方向运动;
4. 第(4)问:结合前三个实验,总结二力平衡的核心条件。
【解析】
(1) 左盘1个砝码的拉力为G,右盘2个砝码的拉力为2G,水平方向右盘拉力更大,合力向右,故木块向右运动;此时两个力大小不相等,不满足平衡力的条件,因此不是平衡力。
(2) 两端细绳系于3、4挂钩时,两个拉力不在同一直线上,木块会发生转动,直到两边的拉力作用在同一条直线上时,二力平衡,木块静止。
(3) 两个吊盘的细绳都朝右拉木块,两个拉力方向相同,合力向右,故木块向右运动。
(4) 结合实验现象,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
【答案】
(1)右;不是
(2)转动;同一条直线
(3)右
(4)相等;相反;同一条直线
【知识点】
二力平衡条件,力的方向,同一直线
【点评】
本题通过实验探究的方式考查二力平衡的条件,结合具体操作场景帮助学生理解二力平衡的四个关键要素,属于力学基础实验题,能有效检验学生对二力平衡的掌握程度。
【难度系数】
0.7
14.为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。

(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是
减小研究对象的自重对实验的影响
。(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是
在同一条直线上
,物体才处于静止状态。(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是
探究作用在物体上的两个力大小需要满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态
。答案
14.(1)减小研究对象的自重对实验的影响 (2)在同一条直线上 (3)探究作用在物体上的两个力大小需要满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态
解析
【分析】
本题围绕探究二力平衡条件的实验展开,需结合实验设计原理、操作现象推导结论,明确各实验步骤的目的。
(1) 选择轻薄塑料片是为了消除自身重力对实验的干扰,确保研究对象仅受两个拉力作用;
(2) 当两个力不在同一直线时物体转动,说明平衡时两力需共线;
(3) 改变力的大小观察物体运动状态,目的是探究二力平衡的力的大小条件。
【解析】
(1) 轻薄塑料片质量小,自身重力远小于实验拉力,可忽略其自重对实验的影响,使研究对象仅受两个拉力,便于探究二力平衡条件,因此选用它。
(2) 将研究对象转到虚线位置后,两个拉力不再共线,松手后物体转动,说明只有两个力作用在同一直线上时,物体才能保持静止(平衡状态),故得出该结论。
(3) 图乙实验中,通过电动机改变拉力大小,对比弹簧测力计示数与物体重力的关系,观察物体运动状态,目的是探究作用在物体上的两个力大小满足什么条件时,物体能保持匀速直线运动状态(平衡状态)。
【答案】
(1) 减小研究对象的自重对实验的影响
(2) 在同一条直线上
(3) 探究作用在物体上的两个力大小需要满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态
【知识点】
二力平衡条件、实验探究二力平衡
【点评】
本题是探究二力平衡条件的基础实验题,考查实验器材选择的原理、实验现象分析及实验目的理解,紧扣二力平衡核心知识点,注重实验思维的考查,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕探究二力平衡条件的实验展开,需结合实验设计原理、操作现象推导结论,明确各实验步骤的目的。
(1) 选择轻薄塑料片是为了消除自身重力对实验的干扰,确保研究对象仅受两个拉力作用;
(2) 当两个力不在同一直线时物体转动,说明平衡时两力需共线;
(3) 改变力的大小观察物体运动状态,目的是探究二力平衡的力的大小条件。
【解析】
(1) 轻薄塑料片质量小,自身重力远小于实验拉力,可忽略其自重对实验的影响,使研究对象仅受两个拉力,便于探究二力平衡条件,因此选用它。
(2) 将研究对象转到虚线位置后,两个拉力不再共线,松手后物体转动,说明只有两个力作用在同一直线上时,物体才能保持静止(平衡状态),故得出该结论。
(3) 图乙实验中,通过电动机改变拉力大小,对比弹簧测力计示数与物体重力的关系,观察物体运动状态,目的是探究作用在物体上的两个力大小满足什么条件时,物体能保持匀速直线运动状态(平衡状态)。
【答案】
(1) 减小研究对象的自重对实验的影响
(2) 在同一条直线上
(3) 探究作用在物体上的两个力大小需要满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态
【知识点】
二力平衡条件、实验探究二力平衡
【点评】
本题是探究二力平衡条件的基础实验题,考查实验器材选择的原理、实验现象分析及实验目的理解,紧扣二力平衡核心知识点,注重实验思维的考查,难度适中。
【难度系数】
0.7
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