3.某同学探究同一直线上二力的合成。将皮筋的A端固定在墙壁上，皮筋的B端挂上一个轻质小圆环，皮筋自由伸长时小圆环的位置如图甲所示。图乙中，用两个弹簧测力计水平向右拉，将小圆环拉到O点；图丙中，用一个弹簧测力计将小圆环再次拉到O点。C、D为两个弹簧测力计的挂环。

(1)由甲、丙两图可知，力可以改变物体的。
(2)图乙中，与第二个弹簧测力计相连的细线的左端，应系在（选填“A点”“小圆环”或“挂环C”）上。
(3)通过如图所示的实验，可得出：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小，方向与两个力的方向相同。

3.(1)形状 (2)小圆环 (3)之和

【分析】
要解决这道题，需结合实验现象和物理规律分析：
1. 对比甲、丙两图，观察皮筋的变化，判断力的作用效果；
2. 图乙是用两个力共同将小圆环拉到O点，需明确力的作用对象，确定细线的连接位置；
3. 根据同一直线上二力合成的实验结论，推导合力的大小关系。
【解析】
(1) 甲图中皮筋处于自然伸长状态，形状未改变；丙图中皮筋在力的作用下被拉长，形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状。
(2) 图乙的实验目的是用两个力共同将小圆环拉到O点，因此两个力都需要作用在小圆环上，所以与第二个弹簧测力计相连的细线左端应系在小圆环上。
(3) 结合实验结果，同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于两个力的大小之和，方向与两个力的方向相同。
【答案】
(1)形状 (2)小圆环 (3)之和
【知识点】
力的作用效果；同一直线上二力的合成
【点评】
本题是探究同一直线上二力合成的基础实验题，结合力的作用效果考查核心知识点，注重对实验原理和结论的理解，属于常规基础题。
【难度系数】
0.7

4.同学们利用钩码、小车、滑轮、细线等器材设计了如下探究二力平衡条件的实验，如图甲所示。

(1)实验中需要通过调整来改变小车受到的拉力$F_1$、$F_2$的大小。
(2)实验中，保持$F_1$与$F_2$大小相等，将小车扭转一个角度。松手后，小车（选填“能”或“不能”）保持平衡。
(3)部分同学还设计了图乙的实验方案。比较图甲和图乙两种方案，图方案更合理。原因是该设计较好地减小了对实验的影响。

4.(1)钩码个数 (2)不能 (3)甲 摩擦力

【分析】
本题是探究二力平衡条件的实验题，解题时需结合实验装置的原理分析：(1)拉力大小由钩码重力决定，可通过调整钩码数量改变拉力；(2)二力平衡需满足“作用在同一直线上”，扭转小车后两力不在同一直线，无法平衡；(3)对比甲、乙装置，甲用小车的滚动摩擦比乙的滑动摩擦小，能减小摩擦力对实验的干扰，因此甲方案更合理。
【解析】
(1) 实验中，小车受到的拉力由两侧钩码的重力提供，因此通过调整两侧钩码的个数，即可改变小车受到的拉力$F_1$、$F_2$的大小；
(2) 将小车扭转一个角度后，$F_1$与$F_2$不再作用在同一直线上，不满足二力平衡“两个力作用在同一直线上”的条件，所以松手后小车不能保持平衡；
(3) 图甲中是小车，与桌面间的摩擦为滚动摩擦；图乙中是木块，与桌面间的摩擦为滑动摩擦，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，因此图甲方案更好地减小了摩擦力对实验的影响，更合理。
【答案】
(1)钩码个数 (2)不能 (3)甲；摩擦力
【知识点】
二力平衡条件；摩擦力
【点评】
本题围绕探究二力平衡条件的实验展开，考查了实验中拉力的控制、二力平衡的条件，以及实验方案的优化分析，需理解摩擦力对实验结果的影响，属于基础实验题型。
【难度系数】
0.6

5.学习摩擦力时,喜欢探究的小明进行了“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,实验步骤如图甲、乙、丙、丁所示。

甲(木板表面) 乙(木板表面) 丙(棉布表面) 丁(木板表面) 戊
(1)实验过程中,应用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做运动。小明发现弹簧测力计的示数时大时小,产生此现象的原因可能是。
(2)比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力的大小与的关系。
(3)比较实验,可以研究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
(4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是(选填“正确”或“错误”)的。
(5)小明对实验装置进行了如图戊所示的改动。图中向右拉动长木板时,物块A受到的滑动摩擦力方向向(选填“左”或“右”)。改进以后实验更好操作,这样改进的优点是。

5.(1)匀速直线 没有匀速拉动木块
(2)接触面的粗糙程度
(3)甲、乙 (4)错误
(5)右 弹簧测力计的示数稳定,便于读数

【分析】
本题围绕“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验展开，需结合二力平衡原理、控制变量法分析各问题：(1)滑动摩擦力的测量依赖二力平衡，需拉动物块做匀速直线运动，示数不稳定是因为未匀速拉动；(2)对比实验需明确控制变量，乙、丙压力相同，接触面粗糙不同，研究粗糙程度的影响；(3)研究压力的影响，要控制接触面粗糙相同，改变压力，对应甲、乙；(4)甲、丁未控制压力相同，结论错误；(5)摩擦力方向与相对运动方向相反，改进装置中A静止，测力计示数稳定，便于读数。
【解析】
(1) 实验中，根据二力平衡原理，只有沿水平方向拉着物块做匀速直线运动时，物块受到的拉力与滑动摩擦力大小相等，弹簧测力计示数才等于滑动摩擦力大小。若弹簧测力计示数时大时小，说明拉力大小变化，原因是没有匀速拉动木块，此时拉力与滑动摩擦力不相等。
(2) 乙、丙实验中，物块对接触面的压力相同，接触面分别为木板和棉布，粗糙程度不同，因此是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
(3) 要研究滑动摩擦力与压力的关系，需控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，甲、乙实验接触面均为木板，压力不同，符合要求，故比较甲、乙实验。
(4) 甲、丁实验中，将物块A切去一半，接触面积改变的同时，物块对接触面的压力也减小了，没有控制压力大小相同，因此得出的结论是错误的。
(5) 图戊中，向右拉动长木板时，物块A相对于长木板向左运动，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，所以A受到的滑动摩擦力方向向右；该装置中，无论长木板是否匀速运动，物块A始终静止，受到的拉力与滑动摩擦力是平衡力，弹簧测力计示数稳定，便于读数，操作更简单。
【答案】
(1) 匀速直线；没有匀速拉动木块
(2) 接触面的粗糙程度
(3) 甲、乙
(4) 错误
(5) 右；弹簧测力计的示数稳定，便于读数
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡、控制变量法
【点评】
本题是探究滑动摩擦力影响因素的经典实验题，重点考查控制变量法的应用、二力平衡原理，以及实验改进的优势，是力学基础实验的核心考点，需注意实验设计中的控制变量要求，避免易错点。
【难度系数】
0.6