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11. 如图2-9所示,大小适中的实心木球,球面有两个小孔在某条直径的两端,两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔,在竖直方向上用手拉绳的两端,球会静止在绳上,减小拉力球会向下运动。对此现象,下列说法正确的是
(
图2-9
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.突然松开绳子下端,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
(
B
)图2-9
A.球静止时,绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节,球可以匀速下滑
C.突然松开绳子下端,球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节,球不可能从绳的下端移到上端
答案
11. B
【解析】对绳子进行受力分析,绳子受到向上的拉力$F_1$,球对绳的向下的摩擦力,绳子的重力与向下的拉力$F_2$,所以$F_1=f_{\mathrm{球对绳}}+G_{\mathrm{绳}}+F_2$,所以$F_1≠ F_2$,不是平衡力,故A错误;球静止在绳上,处于平衡状态,此时球受到绳子对它竖直向上的摩擦力等于竖直向下的重力,如果通过拉力的调节,使球受到绳子对它竖直向上的摩擦力等于竖直向下的重力,则球可以匀速下滑,故B正确;突然松开绳子下端,球会在重力作用下加速下滑,故C错误;通过手的运动和拉力调节,小球由于惯性可以从绳的下端移到上端,故D错误。
【解析】对绳子进行受力分析,绳子受到向上的拉力$F_1$,球对绳的向下的摩擦力,绳子的重力与向下的拉力$F_2$,所以$F_1=f_{\mathrm{球对绳}}+G_{\mathrm{绳}}+F_2$,所以$F_1≠ F_2$,不是平衡力,故A错误;球静止在绳上,处于平衡状态,此时球受到绳子对它竖直向上的摩擦力等于竖直向下的重力,如果通过拉力的调节,使球受到绳子对它竖直向上的摩擦力等于竖直向下的重力,则球可以匀速下滑,故B正确;突然松开绳子下端,球会在重力作用下加速下滑,故C错误;通过手的运动和拉力调节,小球由于惯性可以从绳的下端移到上端,故D错误。
解析
【分析】
要解决这道题，需先对研究对象（绳子、木球）进行受力分析，结合平衡状态（静止或匀速直线运动）的受力特点，逐一分析选项：首先明确平衡力的条件（大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线），再分析球和绳子的受力关系，判断各选项是否符合受力规律。
【解析】
1. 分析选项A：对绳子受力分析，绳子受向上的拉力$F_1$、球对绳向下的摩擦力$f$、自身重力$G_{\mathrm{绳}}$、下端向下的拉力$F_2$，平衡时满足$F_1 = f + G_{\mathrm{绳}} + F_2$，因此$F_1 ≠ F_2$，不满足平衡力条件，A错误。
2. 分析选项B：球静止时处于平衡状态，此时球受绳子向上的摩擦力等于自身重力；通过调节拉力，可使球受到的摩擦力始终等于重力，球就能保持匀速下滑（匀速直线运动也是平衡状态，受力平衡），B正确。
3. 分析选项C：突然松开绳子下端，球仅受重力作用，会在重力作用下加速下滑，而非匀速，C错误。
4. 分析选项D：通过手的运动和拉力调节，改变绳子的受力，球可借助惯性或受力变化从绳的下端移到上端，D错误。
【答案】
B
【知识点】
受力分析、平衡状态、摩擦力
【点评】
本题结合实际场景考查力学平衡的核心知识，需准确对研究对象受力分析，区分平衡力的条件，理解平衡状态的受力特点，是力学基础应用类题目，需仔细辨析各选项的受力逻辑。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先对研究对象（绳子、木球）进行受力分析，结合平衡状态（静止或匀速直线运动）的受力特点，逐一分析选项：首先明确平衡力的条件（大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线），再分析球和绳子的受力关系，判断各选项是否符合受力规律。
【解析】
1. 分析选项A：对绳子受力分析，绳子受向上的拉力$F_1$、球对绳向下的摩擦力$f$、自身重力$G_{\mathrm{绳}}$、下端向下的拉力$F_2$，平衡时满足$F_1 = f + G_{\mathrm{绳}} + F_2$，因此$F_1 ≠ F_2$，不满足平衡力条件，A错误。
2. 分析选项B：球静止时处于平衡状态，此时球受绳子向上的摩擦力等于自身重力；通过调节拉力，可使球受到的摩擦力始终等于重力，球就能保持匀速下滑（匀速直线运动也是平衡状态，受力平衡），B正确。
3. 分析选项C：突然松开绳子下端，球仅受重力作用，会在重力作用下加速下滑，而非匀速，C错误。
4. 分析选项D：通过手的运动和拉力调节，改变绳子的受力，球可借助惯性或受力变化从绳的下端移到上端，D错误。
【答案】
B
【知识点】
受力分析、平衡状态、摩擦力
【点评】
本题结合实际场景考查力学平衡的核心知识，需准确对研究对象受力分析，区分平衡力的条件，理解平衡状态的受力特点，是力学基础应用类题目，需仔细辨析各选项的受力逻辑。
【难度系数】
0.5
12. 如图2-10所示,重为0.5 N的汤勺在指尖处静止,画出汤勺所受重力的示意图。
答案
12. 如答图2-1所示
解析
【分析】要画出汤勺所受重力的示意图，需明确重力的三要素：作用点、方向、大小。重力的作用点在物体的重心，汤勺静止在指尖，重心位于指尖与汤勺接触的位置；重力的方向始终竖直向下；题目给出重力大小为0.5N。画图时，从作用点沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注重力符号和大小即可。
【解析】按照重力示意图的绘制步骤：1. 确定作用点：汤勺的重心在指尖支撑处；2. 确定方向：竖直向下；3. 标注大小：G=0.5N。据此画出重力示意图，如答图2-1所示。
【答案】
【知识点】重力示意图、力的三要素
【点评】本题考查重力示意图的画法，属于基础作图题，需掌握重力的方向、作用点及示意图的绘制规范，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】按照重力示意图的绘制步骤：1. 确定作用点：汤勺的重心在指尖支撑处；2. 确定方向：竖直向下；3. 标注大小：G=0.5N。据此画出重力示意图，如答图2-1所示。
【答案】
【知识点】重力示意图、力的三要素
【点评】本题考查重力示意图的画法，属于基础作图题，需掌握重力的方向、作用点及示意图的绘制规范，难度较低。
【难度系数】0.8
13. 如图2-11甲所示的避险车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会因陡坡、碎石摩擦而快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。正因如此,避险车道被称为高速公路上的“救命道”。请在图2-11乙中画出失控车辆冲入避险车道减速滑行时的受力示意图。
答案
13. 如答图2-2所示
解析
【分析】要画出失控车辆的受力示意图，需先对车辆进行受力分析：车辆冲入避险车道沿斜面向上减速滑行，受力包括重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力。重力方向始终竖直向下，支持力垂直于斜面向上，车辆相对斜面向上运动，因此摩擦力方向沿斜面向下（阻碍相对运动），所有力的作用点都在车辆重心O处。
【解析】1. 确定受力：重力G（竖直向下，作用点O）、支持力F支（垂直斜面向上，作用点O）、摩擦力f（沿斜面向下，作用点O）；2. 按力的示意图画法，从重心O出发，沿各力方向画带箭头的线段，并标注对应力的符号，完成受力示意图。
【答案】
【知识点】受力分析、力的示意图
【点评】本题结合实际避险车道场景，考查受力分析与力的示意图的绘制，需掌握不同力的方向判断，属于基础力学作图题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定受力：重力G（竖直向下，作用点O）、支持力F支（垂直斜面向上，作用点O）、摩擦力f（沿斜面向下，作用点O）；2. 按力的示意图画法，从重心O出发，沿各力方向画带箭头的线段，并标注对应力的符号，完成受力示意图。
【答案】
【知识点】受力分析、力的示意图
【点评】本题结合实际避险车道场景，考查受力分析与力的示意图的绘制，需掌握不同力的方向判断，属于基础力学作图题。
【难度系数】0.5
四、实验探究题
14. 如图2-12甲是小荣同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。
(1)小荣将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向
(2)当小卡片平衡时,小荣将小卡片转过一个角度,松手后小卡片
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图2-12乙所示的实验,同学们认为小荣的实验优于小明的实验,主要原因是
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
14. 如图2-12甲是小荣同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。
(1)小荣将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向
相反
,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。设计此步骤的目的是探究二力平衡时,两力大小是否相等
。(2)当小卡片平衡时,小荣将小卡片转过一个角度,松手后小卡片
不能
(填“能”或“不能”)平衡。(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图2-12乙所示的实验,同学们认为小荣的实验优于小明的实验,主要原因是
A
(填字母)。A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
答案
14. (1)相反 相等 (2)不能 (3)A
解析
【分析】
本题围绕“探究二力平衡条件”的实验展开，需结合二力平衡的四个条件（同物、等大、反向、共线）分析各问题：
1. 第一问中，小卡片两端的线跨过滑轮挂钩码，拉力方向相反，调整钩码个数可改变拉力大小，目的是探究二力平衡时两力大小是否相等；
2. 第二问，将小卡片转过角度后，两个拉力不再共线，不符合二力平衡的“共线”条件，因此松手后不能平衡；
3. 第三问，小明的实验中木块受桌面摩擦力影响，小卡片实验忽略重力且几乎不受摩擦力，实验更准确，据此分析选项。
【解析】
(1) 小卡片两端通过滑轮受到钩码的拉力，两个拉力方向相反；调整钩码个数可改变拉力的大小，此步骤目的是探究二力平衡时两力大小是否相等。故答案为：相反；相等。
(2) 当小卡片转过一个角度后，两个拉力不在同一直线上，不满足二力平衡的条件，松手后小卡片不能平衡。故答案为：不能。
(3) 小明的实验中，木块在水平桌面上会受到摩擦力的作用，摩擦力会干扰实验结果；而小卡片的重力可忽略，实验中几乎不受摩擦力，因此小荣的实验减少了摩擦力对实验结果的影响，故选A。
【答案】
(1)相反 相等 (2)不能 (3)A
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡实验；摩擦力对实验的影响
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比两个实验方案，考查学生对二力平衡条件的理解，以及实验设计中减小误差的思路，属于力学基础实验题，注重对实验原理和方法的掌握。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究二力平衡条件”的实验展开，需结合二力平衡的四个条件（同物、等大、反向、共线）分析各问题：
1. 第一问中，小卡片两端的线跨过滑轮挂钩码，拉力方向相反，调整钩码个数可改变拉力大小，目的是探究二力平衡时两力大小是否相等；
2. 第二问，将小卡片转过角度后，两个拉力不再共线，不符合二力平衡的“共线”条件，因此松手后不能平衡；
3. 第三问，小明的实验中木块受桌面摩擦力影响，小卡片实验忽略重力且几乎不受摩擦力，实验更准确，据此分析选项。
【解析】
(1) 小卡片两端通过滑轮受到钩码的拉力，两个拉力方向相反；调整钩码个数可改变拉力的大小，此步骤目的是探究二力平衡时两力大小是否相等。故答案为：相反；相等。
(2) 当小卡片转过一个角度后，两个拉力不在同一直线上，不满足二力平衡的条件，松手后小卡片不能平衡。故答案为：不能。
(3) 小明的实验中，木块在水平桌面上会受到摩擦力的作用，摩擦力会干扰实验结果；而小卡片的重力可忽略，实验中几乎不受摩擦力，因此小荣的实验减少了摩擦力对实验结果的影响，故选A。
【答案】
(1)相反 相等 (2)不能 (3)A
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡实验；摩擦力对实验的影响
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比两个实验方案，考查学生对二力平衡条件的理解，以及实验设计中减小误差的思路，属于力学基础实验题，注重对实验原理和方法的掌握。
【难度系数】
0.6
