二力平衡牛一定律实验

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1、二力平衡 牛顿第一定律实验专题解答题(共 5小题)1. 在“探究二力平衡条件的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究 目的.如图所示是可供选择的两种探究方案.(1) 图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象 (2) 小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右 支架上的滑轮后，就在两线端分别挂上等重的钩码.这是用于探究两个力的J 和对物体平衡的影响；(3) 图a实验中选择小卡片作为研究对象，是因为卡片受到的较小， 可以近似认为只受两个力的作用，并能方便地确保两边的作用力在同一直线上.(4) 图a探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度，然后再

2、松手.这样做的目的是用于探究不的两个力对物体平衡的影响.(5) 小亮选择了图b所示的探究方案.他将两个50g的钩码分别放在左右两个小盘 内，发现小车处于静止状态，接着，他在右边小盘内又加入一个2g的小铁片，发现 小车仍然静止，其原因是2.在探究“二力平衡条件”的实验中：甲乙丙丁(1) 小车在水平方向上受两个拉力片、F2作用，这两个力的大小通过调整 改变，在探究这两力大小关系时，小车应处于状态.(2) 保持片、F2相等，用手将小车扭转一个角度(如丁)，后松手，设计这一步骤的目的 (3) 在探究同一问题时，可设计甲、乙、丙三个实验方案，其中乙、丙优于甲，其主要原因是：A、小卡片是比较容易获取的材料

3、B、减少摩擦力对实验的结果的影响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(4) 为了验证只有作用同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示的情况下，下一步的操作是：.3.如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.(1) 小华将系于小卡片(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，并通过调整来改变拉力的大小.(2) 当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究.(3) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图所示情况下，小华下一步的操作是：.4如图所示是小明与小

4、强同学探究牛顿第一定律的实验方案(1) 在实验中“同样条件是指同一、同一、同一;不同条件是指.(2) 小车在三种不同材料的水平面上运动距离不等，说明了(3) 由此实验推理可得出的结论是：5在科学探究牛顿第一定律的实验中，用如图所示的装置，让小车从同样的斜面上滑下，观察、比较小车沿不同 平面的运动情况：(1) 实验时要让小车从斜面的同一高度滑下，目的是：.(2) 分析现象发现小车在不同的平面上运动的距离不等，说明什么：.(3) 小车在毛巾上运动时受到的最大，所以运动的距离最短.(4) 小车在较平滑的木板上运动的距离最远，由此推想是:.著名的牛顿第一定律就是 等科学家研究成果的基础上，通过进一步的

5、推理而概括出来的.(5) 牛顿第一定律不可以用实验来直接验证的原因是：.参考答案与试题解析一解答题(共 5小题)1.在“探究二力平衡条件的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究 目的.如图所示是可供选择的两种探究方案.(1) 图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象是 小车：(2) 小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右 支架上的滑轮后，就在两线端分别挂上等重的钩码.这是用于探究两个力的大小 和 方向 对物体平衡的影响：(3) 图a实验中选择小卡片作为研究对象，是因为卡片受到的重力较小，可以 近似认为只受两个力的作用，并能方便地确保两

6、边的作用力在同一直线上.(4) 图a探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度，然后再松手.这样做的目的 是用于探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响.(5) 小亮选择了图b所示的探究方案.他将两个50g的钩码分别放在左右两个小盘 内，发现小车处于静止状态，接着，他在右边小盘内又加入一个2g的小铁片，发现 小车仍然静止，其原因是小车与水平面间存在摩擦考点：二力平衡条件的应用.专题：实验题.分析：(1)根据图示受力物体即可确定研究对象.(2) 二力平衡条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上.(3) a方案小卡片的重力小忽略不计，水平方向上只受两个力的作用.b方案水平方向上还要考

7、虑摩擦力.(4) 根据二力平衡的条件包含的信息中结合其操作会造成什么变化可以得到此题的答案.(5) 当小木块与桌面之间有相对运动趋势时，木块要受到桌面对它的摩擦力，因此要对实验产生影响改 进的方案要从减小摩擦力入手考虑.解答：解：(1)图b的探究方案中小车受到两个力的作用，研究对象是小车.(2) 将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码.这是用于探究两个 力的大小和方向对物体平衡的影响.(3) 选择a方案的小卡片作为研究对象，是由于小卡片的重力小，可以忽略不计，则小卡片只受两个力的 作用，并且容易控制二力在同一直线上.(4) 要把小卡片转过一个角度，然后再松手.这

8、样做的目的是用于探究同一直线的两个力对物体平衡的理 解.(5 )在右边小盘内又加入一个2g的小铁片后，此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力，此时木块相对 于桌面有向右运动的趋势，因此桌面对木块产生了一个摩擦力.故答案为：(1)小车.(2) 大小；方向.(3) 重力.(4) 同一直线.(5) 小车与水平面间存在摩擦.点评：本题考查的知识点是探究二力平衡的条件的应用和二力平衡力的概念，此题是实验题，实验题对学生来说 是个难点，因为条件所限学生不仅动手操作的机会少，而且在语言表达上也不够准确，因此要强化训练此 类题.2. 在探究“二力平衡条件”的实验中：甲ZT（1） 小车在水平方向上受两个拉力片、F

9、2作用，这两个力的大小通过调整 钩码的个数 改变，在探究这两力大 小关系时，小车应处于静止状态.（2）保持片、F2相等，用手将小车扭转一个角度（如丁），后松手，设计这一步骤的目的是 探究二力平衡时，两 个力必须满足作用在同一直线上的条件（3）在探究同一问题时，可设计甲、乙、丙三个实验方案，其中乙、丙优于甲，其主要原因是：_A、小卡片是比较容易获取的材料B、减少摩擦力对实验的结果的影响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（4）为了验证只有作用同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示的情况下，下一步的操作是：把小纸片剪成 两半.考点：二力平衡的概念.专题：实验题；探究型实验综合题.

10、分析：（1）实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，且物体处于静 止或匀速直线运动时，受力是平衡的；（2）保持F1与F2大小相等，不在同一条直线上，小车不能处于静止状态，要发生转动，可以探究二力平 衡二力是否必须作用在同一条直线上；（3）物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间是存在摩擦力的，故从摩擦力的角度分析即可；（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以将小卡片分成两个物体，观察两个物体的运 动情况.解答：解：（1）小车在水平方向上受两个拉力FF2作用，这两个力的大小通过调整钩码的个数的改变，观察小 车是否静止即可.（2）保持片、F2相等，

11、用手将小车扭转一个角度（如丁），后松手，小车不能处于静止状态，要发生转动， 可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上；（3）甲、乙、丙三个实验方案，其中乙、丙相对于甲来说，其摩擦都是比较小的，故实验更为科学合理.故 选B.（4）把小卡片一剪为二变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态.故答案为：（1）钩码个数；静止；（2）探究二力平衡时，两个力必须满足作用在同一直线上的条件；（3） B；（4）把小纸片剪成两半.点评：探究平衡力条件的实验要尽量简化实验，用静止状态来代替匀速直线运动状态，用空中悬着的小卡片代替 放在水平桌面的物体，简化实验，便于操作.3. 如图是小华同学探究二力平衡条件

12、时的实验情景.（1）小华将系于小卡片（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，并诵过调整 钩码个数 来改变拉力的大小.（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 平衡力是否在同一直线.（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图所示情况下，小华下一步的操作是：用剪刀将 纸片剪开 .考点：二力平衡条件的应用.专题：实验题；控制变量法.分析：（1）在此实验中，小卡片是研究对象，通过左右两侧的钩码的重力来对小卡片施加拉力.观察两侧钩码施 加的力满足哪些条件时，

13、小卡片处于静止状态（平衡状态）从而得到二力平衡的条件.（2）二力平衡的条件有四个：等大；反向；共线；共物.将题目中的操作与条件对应起来利用控制变量法 的思路即可确定答案.解答：解：（1）小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力，右侧的钩码对其施加向右的拉力.两个拉力方向相反；由于是钩码的重力提供了拉力，并且钩码大小相同，所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小.（2）当平衡的小卡片转过一定角度后，作用在小卡片上的两个力的大小相等，方向相反，但不再在同一直 线上，所以该实验探究的是平衡力是否在同一条直线上.（3）要探究相互平衡的两个力必须共物，在已经探究了共物的前提下，只要将小卡片一分为二，使这两个 力不

14、再共物即可.具体做法可以用剪刀将纸片剪开.故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）平衡力是否在同一直线；（3）用剪刀将纸片剪开.点评：（1）此题考查了二力平衡的条件的探究过程.（2）在该实验中，为了探究两个力是否平衡，要用到控制变量法的思路探究其中的一个条件时，要控制 其他条件相同.这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据.4. 如图所示是小明与小强同学探究牛顿第一定律的实验方案.（1） 在实验中“同样条件是指同一小车、同一斜面、同一高度：不同条件是指不同材料的水平表 面_:（2）小车在三种不同材料的水平面上运动距离不等，说明了小车在不同材料表面上受到的摩擦阻力不同：（3）由此实验推理可得出的结论

15、是： 阻力越小，小车滑行的距离就越长，如果表面光滑到一点阻力都没有，小毛巾我血棉布农血木觇我血考点：阻力对物体运动影响的探究实验.专题：实验题；控制变量法；转换法.分析：在探究牛顿第一定律的实验中，主要探究的是阻力的大小对物体运动的影响，因此，根据这一实验的目的, 利用控制变量法去确定需要控制的量和变化的量.在这里，小车所受阻力的大小主要通过改变小车滑行的 水平面的粗糙程度来实现，在得出初步的结论之后，再在此基础上进一步推理得出当小车所受阻力为零时, 运动的情况如何.解答：解：（1）根据控制变量法的要求，实验中要探究的是阻力大小对小车运动情况的影响，因此，同样条件 是指同一小车、同一斜面、同一

16、高度，这样才能保证小车在到达水平面时的初速度是相同的；“不同条件 是指不同材料的水平表面，这是为了通过改变接触面的粗糙程度改变摩擦阻力的大小；（2）从实验中可以看出，小车在越光滑的表面上，滑行的距离越远，速度减小得越慢，这说明，不同的材 料表面对小车的摩擦阻力是不同的；(3)由此实验的现象可进一步进行推理，阻力越小，小车滑行的距离就越长，如果表面光滑到一点阻力都 没有，小车将保持匀速直线运动状态一直运动下去.故答案为：(1) 小车、斜面、高度；不同材料的水平表面；(2) 小车在不同材料表面上受到的摩擦阻力不同；(3) 阻力越小，小车滑行的距离就越长，如果表面光滑到一点阻力都没有，小车将保持匀速

17、直线运动状态 一直运动下去.点评：本题中主要运用了控制变量法，这里应保持小车下滑到水平面时的初速度相同，同时改变接触面的阻力， 这是我们设计实验的关键.在得出初步的结论后，再进行科学推理，得出理想状态下物体运动的情况，这 种方法也被称为理想实验法或极端假设法，也是物理研究中的一种重要方法，值得我们关注.5. 在科学探究牛顿第一定律的实验中，用如图所示的装置，让小车从同样的斜面上滑下，观察、比较小车沿不同 平面的运动情况：(1) 实验时要让小车从斜面的同一高度滑下，目的是：使小车到达水平面就具有相同的速度.(2) 分析现象发现小车在不同的平面上运动的距离不等，说明什么：小车受到的摩擦力不相等.(

18、3) 小车在毛巾上运动时受到的 摩擦力 最大，所以运动的距离最短.(4) 小车在较平滑的木板上运动的距离最远，由此推想是：当水平面绝对光滑时，物体将一直匀速直线运动下 去.著名的牛顿第一定律就是在伽利略等科学家研究成果的基础上，通过进一步的推理而概括出来的.(5) 牛顿第一定律不可以用实验来直接验证的原因是：没有绝对不受力的物体.甲|豹水平板上舖毛巾才木平板上舗林布芮 7-.水平木板考点：阻力对物体运动影响的探究实验.专题：实验探究题；控制变量法；推理法；探究型实验综合题.分析：(1)本实验影响小车运动距离远近的因素主要有两个：一是摩擦力的大小；二是小车到达水平面的速度大 小.因此探究小车滑行

19、的距离与摩擦力的关系时，就必须确保到达水平面时的速度相同；(2) 根据接触面的粗糙程度和小车滑行的距离进行归纳；(3) 在实验的基础上，加上科学的推理进行归纳：如果运动物体受到的阻力为零，它将会永远运动下去. 解答：解：(1)使小车从同一高度滑下，目的是为了让小车到达水平面就具有相同的速度.(2) 小车在不同平面上同过的距离不等，说明了小车受到的摩擦力不相等；小车运动距离越长，说明小车 受到的摩擦力越小；(3) 因为毛巾的接触面最粗造，所以小车在毛巾上受到摩擦力最大，所以运动的距离最短；(4) 从实验可以得出，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远；因此如果水平面绝对光滑时，物体将 一直匀速直线运动下去；著名的牛顿第一定律就是在伽利略等科学家研究成果的基础上，通过进一步的推 理而概括出来的.(5) 因为没有绝对不受力的物体，所以牛顿第一定律不可以用实验来直接验证.故答案为：(1)使小车到达水平面就具有相同的速度；(2)小车受到的摩擦力不相等；(3)摩擦力；(4) 当水平面绝对光滑时，物体将一直匀速直线运动下去；伽利略；(5)没有绝对不受力的物体.点评：实验探究题的关键是注意实验中的注意事项，以及具体实验探究的内容，并会熟练应用控制变量法和科学 推理法进行分析探究问题.