二力平衡實驗

2020年中考物理實驗專題：二力平衡探究（一）

1、(2019·內江)如圖所示，是探究“二力平衡條件”的實驗裝置圖。

（1）實驗時使用小車而不使用木塊，是因為小車與桌面間的更小，從而減小對實驗結果的影響。

（2）在實驗開始時，由于粗心只在左盤中放入砝碼，小車立即向左運動，在運動過程中，左盤中砝碼的重

力勢能將，動能將。（選填“變大”、“變小”或“不變”）

（3）當兩個盤中分別放上兩個相同的砝碼后，小車靜止在桌面上，這說明二力平衡時，兩個力的大小。

2、（17-揚州）在“探究二力平衡的條件”活動中。

甲

（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于狀態，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，

能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件？

（2）小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的和的大小來進行比較。研究發現，在

小明的方案中，只能根據相互作用的關系直接測出的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一個力

無法直接測量，所以這一方案無法實施下去。

（3）為此，兩位同學不斷改進并先后設計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順

序：（用字母表示），這樣的改進是為了減小對實驗的影響。

乙丙

（4）如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于，故卡片的重力可忽略不計。

3、（18-河池）為了探究二力平衡的條件，張三同學設計了如圖甲的實驗。

（1）實驗中發現兩邊的鉤碼質量不相等時，木塊運動，質量相等時，木塊靜止，說明二力平衡的一個條件

是力的______。

（2）接著張三將木塊扭轉一個角度，松手后觀察到小木塊不能平衡，說明二力平衡時，兩個力必須作用在

______。

（3）在另一小組實驗中，李四用小車代替木塊，如圖乙所示，同學們認為李四的實驗裝置優于張三的實驗

裝置，其主要原因是______。

4、在探究“二力平衡的條件”的實驗中，某同學采用的實驗裝置如圖所示：

（1）當物體處于靜止狀態或________狀態時我們認為它受到的力是相互平衡的.

（2）實驗時，小明發現當向左盤和右盤同時加入一個相等重量的砝碼時，木塊處于靜止狀態。此時木塊

在水平方向受到兩個力的作用，這些力是平衡的。小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木

塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是______________，這時木塊在水平方向受到的力_______

（填“平衡”或“不平衡”）。要避免這種現象產生，請你對該實驗裝置提出改進意見:____________。

（3）某同學認為：物體在平衡力的作用下，其機械能可能會增大。你認為他的觀點是___________的。

（填“正確”或“錯誤”）

5、（17-哈爾濱）實驗小組要探究二力平衡條件．實驗中每個鉤碼重力相同，摩擦力忽略不計.

（1）如圖甲裝置，當左右兩端同時各掛兩個鉤碼時，小車靜止，此時F

1

、F

2

的方向，大小；

當左右兩端同時取下一個鉤碼時，如圖乙，小車仍靜止，此時F

3

F

4

；當右端再掛上一個鉤碼時，如圖

丙，小車將做變速運動，此時F

5

F

6

．

（2）在圖甲實驗的基礎上，將小車扭轉一個角度，松手后，觀察小車的情況，這樣做可以探究什么問題？

（3）對比甲、乙、丙三次實驗，當小車靜止時，水平方向上受到兩個力的大小關系如何？還能看出小車受

非平衡力作用時，運動狀態將怎樣？

6、如圖所示是物理興趣小組的同學在“研究二力平衡條件”的實驗，以下是他們的實驗過程：

（1）把木塊放在水平桌面上，向兩端的小盤里加砝碼，發現當兩盤砝碼質量相等時，木塊靜止。當左側放

400g砝碼，右側放500g砝碼時，小木塊也保持靜止狀態，經過分析是木塊受到摩擦力的作用，摩擦力的大

小為N（g＝10N/kg）。

（2）為了解決這個問題，將木塊換成小車，如圖乙所示。小車處于靜止后，保持F

1

與F

2

相等，將小車扭

轉到如圖乙所示的位罝，松手后，小車將（選填“保持靜止”或“扭轉回來”）；這一步驟說明二力平衡

時，要滿足兩個力在上的條件。

（3）為了探究“是否只有兩個力作用在同一物體上才能使物體保持平衡”，小明在圖甲中小車靜止的基礎上，

用鋸條將小車從中間鋸開，這樣小車將（選填“能”或“不能”）保持靜止。這說明：只有當兩個力作

用在物體上，才能使物體保持平衡。

7、如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。

（1）實驗中選擇小卡片的目的是（選填“考慮”或“不考慮”）小卡片的重力，小華將系于小卡片兩對

角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向，并

通過調整來改變拉力的大小。

（2）當小卡片平衡時，小華將卡片旋轉一個角度，松手后小卡片（選填“能”或“不能”）平衡。設計

此實驗步驟的目的是為了探究。

（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是。

（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小華的實驗

優于小明的實驗。其主要原因是

A．減少摩擦力對實驗結果的影響B．小書片是比較容易獲取的材料

C．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D．小卡片容易扭轉

（5）小華在探究活動結束后想到物體的平衡狀態包括靜止和勻速直線運動狀態，那如何探究物體做勻速直

線運動時的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實驗方案，用彈簧測力計拉著鉤碼在（水平方向或

豎直方向或任意方向）做勻速直線運動，根據觀察到現象，可以得出結論，物體靜止時的二力平衡

條件同樣適用于物體處于勻速直線運動狀態，

8、在“探究二力平衡的條件”活動中。

（1）如果物體只受到兩個力的作用，且處于狀態，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，

能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件？

（2）小華認為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的和的大小來進行比較。研究發現，

在小明的方案中，只能根據相互作用的關系直接測出的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另一

個力無法直接測量，所以這一方案無法實施下去。

（3）為此，兩位同學不斷改進并先后設計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出他們改進的先后順序：

（用字母表示），這樣的改進是為了。

（4）如圖丙，是最終確認的實驗方案。此方案中，由于，故卡片的重力可忽略不計。

（5）他們在最終的實驗方案中剪斷卡片，是為了探究。

9、如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。

（1）小華將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上

的兩個拉力方向，并通過調整來改變拉力的大小。

（2）當小卡片平衡時，小華將卡片（選填“翻轉”或“旋轉”）一個角度，松手后小卡片（選

填“能”或“不能”）平衡。設計此實驗步驟的目的是為了探究。

A．二力不在同一物體上能否平衡；B．二力大小不相等能否平衡；

C．二力方向不相反能否平衡；D．二力不在同一直線上能否平衡

（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是。

（4）實驗中選擇小卡片的目的是（選填“考慮”或“不考慮”）小卡片的重力，原因是此實驗是探究

方向二力平衡的條件。

（5）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小華的實驗

優于小明的實驗。其主要原因是

A．減少摩擦力對實驗結果的影響B．小書片是比較容易獲取的才料

C．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D．小卡片容易扭轉

（6）小明同學也對同一問題進行了探究，但他在左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝成相同高度，你認為

（選填“能”或“不能”）用小明的裝置進行實驗。

（7）圖乙中，若左邊掛2N的鉤碼，右邊掛5N鉤碼時，木塊保持靜止，則此時木塊受到摩擦力是N，

若再在右邊增加3N的鉤碼時，恰好木塊向右勻速直線運動，要使木塊向左勻速直線運動，則在左邊所掛鉤

碼的重力為。

10、小璇同學分別采用如圖甲、乙所示的實驗裝置在水平桌面上探究“二力平衡的條件”：

（1）當物體處于狀態或狀態時，它受到的力是相互平衡的。

（2）如圖乙，用手將小車旋轉一定角度，松手后，發現小車旋轉后又恢復原狀。這說明兩個力必須作用在

同一（選填“物體”或“直線”）上，物體才能平衡。

（3）同學們認為乙實驗裝置中用小車進行實驗優于甲實驗方案，其主要原因是。

A．小車比較容易獲取B．減少摩擦力對實驗結果的影響

C．小車容易扭轉D．容易讓小車在水平方向上保持平衡

（4）如圖甲所示，若此時物體所受的拉力F

1

＝F

2

且物體保持靜止狀態，小璇又往左盤輕放入一個粉筆頭后

物體仍然處于靜止狀態，則在這個過程中F

1

，F

2

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

參考答案

1、（1）摩擦力；（2）變小；變大；（3）相等

2、（1）靜止；（2）重力拉力拉力；（3）BAC阻力；（4）卡片的重力遠小于鉤碼的重力

3、（1）大小相等；（2）同一直線上；（3）滾動摩擦力小于滑動摩擦力

4、（1）勻速直線運動（2）木塊受到向左的摩擦力平衡將木塊換成小車（3）正確

5、（1）相反相等等于小于；（2）同時作用在小車上，不在同一直線上的兩個力，能否平衡？；

（3）大小相等運動狀態將改變

6、（1）1；（2）扭轉回來；同一直線；（3）不能；同一；

7、（1）不考慮；相反；鉤碼個數；（2）不能；二力不在同一直線上能否平衡；（3）將卡片從中間剪開；（4）

A；（5）豎直方向；彈簧測力計示數不變；

8、（1）靜止或勻速直線運動；（2）重力；拉力；拉力；（3）B、A、C；減小摩擦力對實驗的影響；（4）卡

片重力遠小于拉力；（5）相互平衡的兩個力是否作用在同一物體上；

9、（1）相反；鉤碼的個數；（2）旋轉；不能；D；（3）將卡片從中間剪開A；（4）不考慮；水平；（5）A；

（6）能；（7）3；14N；

10、（1）靜止；勻速直線；（2）直線；（3）B；（5）變大；不變；