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6 某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均为50 g。
（1）如图甲所示，小组同学在左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因是木块受到
（2）经过讨论，小组同学设计出了如图乙所示装置，要求卡片的质量较
（3）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图乙所示装置进行实验，下一步的操作是
（1）如图甲所示，小组同学在左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因是木块受到
摩擦
力的作用，这时木块在水平方向受到的力平衡
（填“平衡”或“不平衡”）。（2）经过讨论，小组同学设计出了如图乙所示装置，要求卡片的质量较
小
。在图乙装置左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一个小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线
上。（3）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图乙所示装置进行实验，下一步的操作是
把小卡片从中间剪开
。答案
（1）摩擦 平衡 （2）小 同一直线 （3）把小卡片从中间剪开
解析
【分析】
本题围绕“二力平衡的条件”实验展开，需结合甲、乙装置的特点分析实验现象对应的结论：（1）甲图中木块静止但两边拉力不等，说明存在额外的力平衡拉力差，静止状态属于平衡状态；（2）乙图用卡片需减小自身重力干扰，转动卡片的实验验证了力需共线；（3）探究“同一物体”的条件，需将卡片拆分，让力作用在不同物体上。
【解析】
（1）图甲中，左边钩码拉力为$F_1$，右边两个钩码拉力为$F_2$，因$F_2＞F_1$，木块仍静止，说明水平方向除$F_1$、$F_2$外，还受到桌面的静摩擦力，使木块处于平衡状态（静止是平衡状态），故受力平衡。
（2）图乙用卡片时，卡片质量小，其重力可忽略，避免重力对实验的干扰，因此要求卡片质量较小；将卡片转动一个小角度，两个拉力不在同一直线，松手后卡片旋转恢复原状，说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
（3）探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，需让两个力作用在不同物体上，下一步操作是把小卡片从中间剪开，观察两个小卡片是否平衡。
【答案】（1）摩擦；平衡 （2）小；同一直线 （3）把小卡片从中间剪开
【知识点】探究二力平衡的条件、二力平衡的条件
【点评】本题通过两个实验装置对比，考查二力平衡条件的实验探究，重点在于理解实验中减小干扰因素的设计思路，以及实验现象与结论的对应关系，是初中力学的基础实验题。
【难度系数】0.6
本题围绕“二力平衡的条件”实验展开，需结合甲、乙装置的特点分析实验现象对应的结论：（1）甲图中木块静止但两边拉力不等，说明存在额外的力平衡拉力差，静止状态属于平衡状态；（2）乙图用卡片需减小自身重力干扰，转动卡片的实验验证了力需共线；（3）探究“同一物体”的条件，需将卡片拆分，让力作用在不同物体上。
【解析】
（1）图甲中，左边钩码拉力为$F_1$，右边两个钩码拉力为$F_2$，因$F_2＞F_1$，木块仍静止，说明水平方向除$F_1$、$F_2$外，还受到桌面的静摩擦力，使木块处于平衡状态（静止是平衡状态），故受力平衡。
（2）图乙用卡片时，卡片质量小，其重力可忽略，避免重力对实验的干扰，因此要求卡片质量较小；将卡片转动一个小角度，两个拉力不在同一直线，松手后卡片旋转恢复原状，说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
（3）探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，需让两个力作用在不同物体上，下一步操作是把小卡片从中间剪开，观察两个小卡片是否平衡。
【答案】（1）摩擦；平衡 （2）小；同一直线 （3）把小卡片从中间剪开
【知识点】探究二力平衡的条件、二力平衡的条件
【点评】本题通过两个实验装置对比，考查二力平衡条件的实验探究，重点在于理解实验中减小干扰因素的设计思路，以及实验现象与结论的对应关系，是初中力学的基础实验题。
【难度系数】0.6
7 新趋势 数字化实验 为更精确地测量木块的滑动摩擦力，小丽利用拉力传感器设计了如图甲的实验。她将一块长、宽、高均不同的长方体木块平放，拉动木板发现传感器示数不稳定，同时观察到实验中木块总有些摆动，获得数据如图乙。
是什么引起了木块的摆动，进而引起摩擦力测量值的不稳定呢？小丽继续实验，将同一木块侧放，重复实验，获得数据如图丙。
（1）实验中测量滑动摩擦力时，木板
（2）分析图乙，第1 s末，木块所受摩擦力为
（3）继续实验环节基于的假设是
（4）小丽认为，本实验还可得出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小科认为不正确，并从实验中找出了说服小丽的证据：
是什么引起了木块的摆动，进而引起摩擦力测量值的不稳定呢？小丽继续实验，将同一木块侧放，重复实验，获得数据如图丙。
（1）实验中测量滑动摩擦力时，木板
不需要
（填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动。（2）分析图乙，第1 s末，木块所受摩擦力为
1.0
N。（3）继续实验环节基于的假设是
接触面积不同会引起木块的摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定
。（4）小丽认为，本实验还可得出滑动摩擦力的大小与接触面积有关。小科认为不正确，并从实验中找出了说服小丽的证据：
比较图乙、丙的数据可知,两次实验中滑动摩擦力大小的平均值基本相同
。答案
（1）不需要 （2）1.0 （3）接触面积不同会引起木块的摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定 （4）比较图乙、丙的数据可知,两次实验中滑动摩擦力大小的平均值基本相同
【解析】（1）拉动木板时,无论匀速、变速拉动,木板对木块的摩擦力都不变,木块受平衡力始终处于静止状态,此时拉力传感器的示数始终等于滑动摩擦力的大小。（3）在实验过程中小丽将同一木块侧放,控制了压力相同、接触面的粗糙程度相同,改变了木块与木板的接触面积,根据控制变量的原则,继续实验环节基于的假设是接触面积不同会引起木块的摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定。（4）比较图乙、丙的数据可知,两次实验中滑动摩擦力大小的平均值基本相同,所以,接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小。
【解析】（1）拉动木板时,无论匀速、变速拉动,木板对木块的摩擦力都不变,木块受平衡力始终处于静止状态,此时拉力传感器的示数始终等于滑动摩擦力的大小。（3）在实验过程中小丽将同一木块侧放,控制了压力相同、接触面的粗糙程度相同,改变了木块与木板的接触面积,根据控制变量的原则,继续实验环节基于的假设是接触面积不同会引起木块的摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定。（4）比较图乙、丙的数据可知,两次实验中滑动摩擦力大小的平均值基本相同,所以,接触面积的大小影响的是滑动摩擦力的稳定性,而不是滑动摩擦力的大小。
解析
【分析】
首先，对于第（1）问，实验中木块保持静止，根据二力平衡原理，传感器的拉力等于木块受到的滑动摩擦力，滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，与木板运动速度无关，因此木板无需匀速拉动。第（2）问，观察图乙，第1s末传感器示数为1.0N，此时木块静止，拉力与摩擦力平衡，故摩擦力为1.0N。第（3）问，小丽将同一木块侧放，控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积，因此假设接触面积不同会影响木块摆动，进而导致摩擦力测量不稳定。第（4）问，要判断滑动摩擦力与接触面积是否有关，需对比乙、丙中稳定时的滑动摩擦力，发现两者平均值相近，说明滑动摩擦力与接触面积无关，仅测量稳定性受接触面积影响。
【解析】
（1）拉动木板时，木块始终静止，根据二力平衡，木块受到的拉力与滑动摩擦力大小相等；滑动摩擦力大小由压力和接触面粗糙程度决定，与木板运动速度无关，因此木板不需要匀速直线拉动。
（2）由图乙可知，第1s末拉力传感器示数为1.0N，此时木块静止，受力平衡，摩擦力大小等于拉力，即1.0N。
（3）小丽将同一木块侧放，控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积，因此基于的假设是：接触面积不同会引起木块的摆动程度不同，进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定。
（4）对比图乙和图丙，两次实验中滑动摩擦力的平均值基本相同，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关，因此不能得出滑动摩擦力与接触面积有关的结论。
【答案】
（1）不需要 （2）1.0 （3）接触面积不同会引起木块的摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定 （4）比较图乙、丙的数据可知,两次实验中滑动摩擦力大小的平均值基本相同
【知识点】
滑动摩擦力影响因素；二力平衡；控制变量法
【点评】
本题结合数字化实验考查滑动摩擦力的探究，重点考查二力平衡的应用和控制变量法的理解，需要学生结合图像分析实验现象，逻辑推理要求较高，综合考查实验探究能力。
【难度系数】
0.6
首先，对于第（1）问，实验中木块保持静止，根据二力平衡原理，传感器的拉力等于木块受到的滑动摩擦力，滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，与木板运动速度无关，因此木板无需匀速拉动。第（2）问，观察图乙，第1s末传感器示数为1.0N，此时木块静止，拉力与摩擦力平衡，故摩擦力为1.0N。第（3）问，小丽将同一木块侧放，控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积，因此假设接触面积不同会影响木块摆动，进而导致摩擦力测量不稳定。第（4）问，要判断滑动摩擦力与接触面积是否有关，需对比乙、丙中稳定时的滑动摩擦力，发现两者平均值相近，说明滑动摩擦力与接触面积无关，仅测量稳定性受接触面积影响。
【解析】
（1）拉动木板时，木块始终静止，根据二力平衡，木块受到的拉力与滑动摩擦力大小相等；滑动摩擦力大小由压力和接触面粗糙程度决定，与木板运动速度无关，因此木板不需要匀速直线拉动。
（2）由图乙可知，第1s末拉力传感器示数为1.0N，此时木块静止，受力平衡，摩擦力大小等于拉力，即1.0N。
（3）小丽将同一木块侧放，控制压力和接触面粗糙程度不变，仅改变接触面积，因此基于的假设是：接触面积不同会引起木块的摆动程度不同，进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定。
（4）对比图乙和图丙，两次实验中滑动摩擦力的平均值基本相同，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关，因此不能得出滑动摩擦力与接触面积有关的结论。
【答案】
（1）不需要 （2）1.0 （3）接触面积不同会引起木块的摆动程度不同,进而引起滑动摩擦力测量值的不稳定 （4）比较图乙、丙的数据可知,两次实验中滑动摩擦力大小的平均值基本相同
【知识点】
滑动摩擦力影响因素；二力平衡；控制变量法
【点评】
本题结合数字化实验考查滑动摩擦力的探究，重点考查二力平衡的应用和控制变量法的理解，需要学生结合图像分析实验现象，逻辑推理要求较高，综合考查实验探究能力。
【难度系数】
0.6
8 如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积$V_A ＜ V_B$,与地面的接触面积$S_A ＞ S_B$,对地面的压强$p_A = p_B$。下列判断中,正确的是(
A.A的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
B
)A.A的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
答案
B
解析
【分析】
要解决本题，需结合水平地面上物体的压力、压强公式分析质量和密度的关系。水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力，压强公式为$p=\frac{F}{S}$，柱体压强还可推导为$p=\rho gh$。已知$p_A=p_B$，$S_A＞S_B$，$V_A＜V_B$，先通过压强与压力的关系判断质量，再结合体积判断密度。
【解析】
1. 判断质量关系：水平地面上，物体对地面的压力等于重力，即$F=G=mg$。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，变形得$m=\frac{pS}{g}$。已知$p_A=p_B$，$S_A＞S_B$，$g$为常量，因此$m_A=\frac{p_A S_A}{g}$，$m_B=\frac{p_B S_B}{g}$，代入条件可得$m_A＞m_B$，即A的质量一定大于B的质量，故选项A错误，选项B正确。
2. 判断密度关系：密度公式为$\rho=\frac{m}{V}$，已知$m_A＞m_B$，$V_A＜V_B$，则$\rho_A=\frac{m_A}{V_A}$，$\rho_B=\frac{m_B}{V_B}$，分子更大、分母更小，因此$\rho_A＞\rho_B$，即A的密度一定大于B的密度，故选项C（可能等于）、D（一定小于）错误。
【答案】
B
【知识点】
压强、密度
【点评】
本题考查压强与密度的综合应用，核心是利用“水平地面上压力等于重力”的特点推导质量关系，再通过密度公式判断密度，需注意柱体压强公式的灵活运用，避免混淆高度与密度的关联，属于基础综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合水平地面上物体的压力、压强公式分析质量和密度的关系。水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力，压强公式为$p=\frac{F}{S}$，柱体压强还可推导为$p=\rho gh$。已知$p_A=p_B$，$S_A＞S_B$，$V_A＜V_B$，先通过压强与压力的关系判断质量，再结合体积判断密度。
【解析】
1. 判断质量关系：水平地面上，物体对地面的压力等于重力，即$F=G=mg$。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，变形得$m=\frac{pS}{g}$。已知$p_A=p_B$，$S_A＞S_B$，$g$为常量，因此$m_A=\frac{p_A S_A}{g}$，$m_B=\frac{p_B S_B}{g}$，代入条件可得$m_A＞m_B$，即A的质量一定大于B的质量，故选项A错误，选项B正确。
2. 判断密度关系：密度公式为$\rho=\frac{m}{V}$，已知$m_A＞m_B$，$V_A＜V_B$，则$\rho_A=\frac{m_A}{V_A}$，$\rho_B=\frac{m_B}{V_B}$，分子更大、分母更小，因此$\rho_A＞\rho_B$，即A的密度一定大于B的密度，故选项C（可能等于）、D（一定小于）错误。
【答案】
B
【知识点】
压强、密度
【点评】
本题考查压强与密度的综合应用，核心是利用“水平地面上压力等于重力”的特点推导质量关系，再通过密度公式判断密度，需注意柱体压强公式的灵活运用，避免混淆高度与密度的关联，属于基础综合题。
【难度系数】
0.5
