苏科版八年级物理下册《二力平衡实验探究》专项练习题（带答案）

第页答案第=page11页，共=sectionpages22页苏科版八年级物理下册《二力平衡实验探究》专项练习题（带答案）1．小竹用如图所示的实验装置探究二力平衡的条件，另配有若干个相同的钩码。(1)图中纸板处于静止状态，若同时往两边再各加挂一个钩码，观察到纸板________；若从右边取走一个钩码，会观察到纸板________。（前两空均选填“向右运动”“向左运动”或“仍保持静止”）实验说明二力平衡时，作用在物体上的两个力________。(2)小竹猜想二力平衡时“二力应作用在同一直线上”。要验证该猜想，具体的操作是：用手将图中的纸板________，放手后观察到纸板是否恢复原位。2．某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一长木块（每个面粗糙程度相同，长、宽、高不等）分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。(1)实验前，需要对弹簧测力计在______（选填“水平”或“竖直”）方向上调零。(2)实验中用弹簧测力计水平拉动平放的木块在长木板上做______运动，此时弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。(3)比较____两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟压力大小有关；比较甲、丙两次实验可知，滑动摩擦力的大小还跟________有关。(4)小组成员利用该木块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，改变接触面积的操作是________。(5)小亮设计了如图丁所示的实验装置进行实验，该装置的优点是__________。3．关于“阻力对物体运动的影响”问题，某学习小组进行了如下探究实验：依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离，三种水平面的运动情况如图所示。(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，目的是让小车到达斜面底端进入水平面时的________相同，本实验中的“阻力”是指小车受到的________；(2)分析如图运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越________（选填“快”或“慢”）；(3)研究小车在水平面上的运动情况时，小车在竖直方向上所受_______和_______相互平衡，从而只探究阻力对物体运动的影响；(4)牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括出牛顿第一定律。牛顿第一定律________（选填“能”或“不能”）直接由实验得出的，其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法，利用此实验方法得到的结论还有_________________（写出一例即可）。4．探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验：(1)实验中用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做__________运动，弹簧测力计的拉力大小__________木块受到的滑动摩擦力大小；(2)图甲中弹簧测力计的分度值是__________N，木块受到木板的摩擦力__________N；(3)根据__________两图可探究滑动摩擦力大小与压力的关系；(4)比较甲、乙两图，可得出的结论是：当__________相同时，接触面越__________，滑动摩擦力越大；(5)若乙装置中，木块在运动过程中拉力突然变大，木块所受到的滑动摩擦力__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。(6)实验结束后，小明又对实验装置进行了改进，如图丁所示，实验后发现效果更好，实验中，小明______（选填“一定”、“不一定”或“一定不”）要匀速拉动长木板。5．如图所示的是探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。(1)实验中，要用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做___________运动，以保证木块在水平方向处于平衡状态，根据___________的条件，读出弹簧测力计的示数就能知道滑动摩擦力的大小；(2)比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与___________的关系；比较甲、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与___________的关系；(3)在甲实验中，当木块的运动速度变大时，滑动摩擦力的大小___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；(4)为了使弹簧测力计示数稳定，小明对实验装置进行了改进，如图丁所示，他用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块C受到水平向___________的摩擦力，大小为___________N。6．在探究“二力平衡条件”的实验中：(1)甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲、乙所示，______组同学选择的器材更加合理，其原因是：______。(2)保持与相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足______的条件。(3)丙组同学设计组装的实验装置如图丁所示，这一步骤的目的是探究________。7．某同学在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，完成了如图甲所示的三次实验。第一次和第二次实验用的是相同的长木板，第三次用的是与甲、乙材料相同但表面粗糙的长木板，长木板始终静止在水平桌面上。(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板_____滑动，测出木块与木板之间的滑动摩擦力。(2)第一次和第二次实验表明：在接触面的材料和_____相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；图乙中事例_____（填标号）利用到_____两次实验结论。(3)第二次实验时弹簧测力计的示数为1.2N，桌面对长木板的摩擦力_____（填“大于”“等于”或“小于”）1.2N，方向与木块的运动方向_____。8．如图甲所示是物理兴趣小组探究二力平衡条件时的实验情景：(1)如图甲所示，将系于小卡片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)为了探究相互平衡的两个力是否需要在同一条直线上，小佳的操作是______，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示的情况下，小佳的下一步操作是______；(3)实验中考虑到小卡片受到了重力，所以会导致两个拉力实际并不在一条直线上，可以采用什么措施减小重力产生的影响？（写一条即可）______。9．为了在体育测试中取得理想成绩，小希对“牛筋底和橡胶底两种运动鞋的防滑效果”进行了如下探究。(1)如图所示，首先用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋做______运动，观察弹簧测力计示数F1，其读数为______N。(2)向较轻的牛筋底运动鞋中添加了适量的物体后，在同一木板上重复上述实验，记录弹簧测力计示数为F2；此步骤中，“鞋中添加了适量的物体”是为了______。(3)经比较发现F1＞F2，请你分析，小希的探究结果能否判断出哪种鞋底更防滑，试说明理由：______。10．如图甲是小刚同学探究二力平衡条件时的实验情景。(1)实验中的研究对象是______（卡片/钩码），小刚将系于小卡片（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______（相同/相反），并通过调整______来改变拉力的大小，当卡片______（静止/加速运动）时，卡片处于平衡态；(2)当小卡片平衡时，小刚将小卡片转过一个角度，松手后小卡片______（能/不能）平衡，说明一对平衡力必须______；(3)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小刚的实验优于小明的实验，其主要原因是______（填字母）。A．减少摩擦力对实验结果的影响B．容易让小卡片在水平方向上保持平衡11．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同，丙图中接触面较粗糙。

(1)实验中，小明同学用弹簧测力计沿水平方向拉着物体A做匀速直线运动，根据___________原理可知：滑动摩擦力的大小___________弹簧测力计的示数。(2)对比甲、乙两图的实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系；(3)实验中使用的探究方法是___________，由实验___________可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。12．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。(1)图甲的实验中，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据_________知识测出木块受到的滑动摩擦力为_________N。(2)如图乙、丙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较乙、丙两图中的弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力的大小与_________的关系。(3)由甲、乙两图可知：当接触面粗糙程度一定时，_________，滑动摩擦力越大。丙图中砝码受到的摩擦力为_________。13．小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：(1)每次都让小车从同一斜面的______由静止释放的目的是为了使小车到达水平面时具有相同的______；小车在水平面运动时，小车在竖直方向上所受的重力和支持力是一对______；(2)对比三次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越______；(3)在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；(4)通过多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为0，它将做______运动。参考答案1．(1)仍保持静止向左运动大小相等(2)扭转一定角度【详解】（1）纸板原本处于静止状态，说明原来左右两侧拉力大小相等；各加一个相同钩码后，左右拉力仍然大小相等，满足二力平衡条件，因此纸板仍保持静止；从右侧取走一个钩码后，左侧拉力大于右侧拉力，纸板会向左运动；该实验说明：二力平衡时，作用在物体上的两个力大小相等。（2）验证“二力平衡时二力需要作用在同一直线上”时，需要控制两个力大小相等、方向相反，只让两个力不在同一条直线上，因此操作是：用手将纸板扭转一个角度，使两个拉力不在同一直线上，放手后观察纸板是否恢复原位。2．(1)水平(2)匀速直线(3)甲、乙接触面粗糙程度(4)将木块分别平放、侧放、竖放在水平木板上进行实验(5)不需要匀速拉动木板，便于操作和读数【详解】（1）实验中弹簧测力计需水平拉木块，为保证测量准确，应在水平方向调零，避免竖直方向重力对调零的影响。（2）根据二力平衡，当木块做匀速直线运动时，水平方向拉力与摩擦力大小相等，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。（3）[1]探究滑动摩擦力与压力的关系时，应控制接触面粗糙程度相同，改变压力的大小，故应比较甲、乙两次实验的结果。[2]甲、丙两次实验中，压力相同，接触面不同，即粗糙程度不同，拉力不同，说明摩擦力的大小还和接触面的粗糙程度有关。（4）探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时，需控制压力和接触面的粗糙程度相同，改变接触面积。操作方法为：将木块分别平放、侧放、竖放在同一水平木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，比较拉力的大小。（5）图丁装置，木块相对地面静止，弹簧测力计固定，拉动木板时，木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力平衡，此时不需要木板做匀速直线运动，便于操作和读数。3．(1)速度摩擦力(2)快(3)重力支持力(4)不能真空不能传声【详解】（1）[1]为了使比较阻力对物体运动的影响，就需要让小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小相等。在这个实验里，控制变量的方法就是每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，这样就能保证小车运动到斜面底端时的速度相等。[2]实验中，小车在水平面上滑行时，与接触面之间产生阻碍其运动的力，这个“阻力”就是小车受到的摩擦力。（2）从图中可以看到，小车在毛巾表面上滑行的距离最短。因为毛巾表面相对棉布和木板表面是最粗糙的，所以小车受到的阻力最大。而小车滑行距离短，意味着在相同的初始速度下，它的速度更快地减小到零，即小车受到的阻力越大，速度减小得越快。（3）[1][2]在竖直方向上，小车受到地球施加的重力，方向竖直向下；同时受到水平面给它的支持力，方向竖直向上。这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对平衡力，它们的合力为零，对小车在水平方向上的运动没有影响，这样就可以专注于研究水平方向上阻力对小车运动的影响。（4）[1]牛顿第一定律不能直接由实验得出。因为完全不受力的情况在现实中是不存在的，牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过科学推理得出的。[2]利用此实验方法得到的结论还有“真空不能传声”。在探究声音传播的实验中，随着玻璃罩内空气被逐渐抽出，听到的声音越来越小，但由于无法将玻璃罩内抽成绝对真空，所以是通过科学推理得出真空不能传声的结论。4．(1)匀速直线等于(2)0.21.6(3)乙丙(4)压力粗糙(5)不变(6)不一定【解析】【小题1】本实验依据二力平衡原理，只有木块沿长木板做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，二者大小相等。【小题2】弹簧测力计1N之间分为5个小格，因此分度值为；甲图指针指在处，根据二力平衡，摩擦力大小等于拉力，为。【小题3】探究滑动摩擦力与压力的关系，需要控制接触面粗糙程度相同、改变压力，乙、丙两图接触面粗糙程度相同，压力不同，因此选乙、丙。【小题4】甲、乙两图中，木块对接触面的压力相同，接触面粗糙程度不同，因此结论为，压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。【小题5】滑动摩擦力只由压力大小和接触面粗糙程度决定，拉力改变时，这两个因素都不变，因此滑动摩擦力大小不变。【小题6】丁装置中木块A始终静止，始终受力平衡，无论长木板是否匀速运动，木块受到的摩擦力都等于弹簧测力计的拉力，因此不一定要匀速拉动长木板。5．(1)匀速直线二力平衡(2)压力接触面粗糙程度(3)不变(4)右1.2【详解】（1）[1][2]实验中，要用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动。因为只有做匀速直线运动，木块在水平方向上才处于平衡状态。根据二力平衡的条件，当木块在水平方向受拉力和滑动摩擦力且处于平衡状态时，这两个力大小相等，所以读出弹簧测力计的示数就能知道滑动摩擦力的大小。（2）[1]甲、乙实验中，接触面的粗糙程度相同，乙中木块上方增加了砝码，压力增大，所以比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。[2]甲、丙实验中，压力大小相同，丙中接触面是毛巾，比甲中的木板更粗糙，所以比较甲、丙实验是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。（3）滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关。在甲实验中，压力大小和接触面粗糙程度都不变，当木块的运动速度变大时，滑动摩擦力的大小不变。（4）[1]用水平拉力F拉动长木板，待弹簧测力计示数稳定后，长木板向右运动，木块C相对于长木板向左运动，所以木块C受到水平向右的摩擦力。[2]如图测力计分度值为0.2N，示数为1.2N。因为木块C处于静止状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计示数为1.2N，所以摩擦力大小为1.2N。6．(1)乙减少摩擦力对实验的影响(2)两个力作用在同一条直线上(3)是否只有作用在同一物体上的两个力才能平衡（意思相近也可）【详解】（1）[1][2]乙组同学选择的器材更加合理，因为甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力更小，实验更准确些。（2）保持与相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，即此时两个力不在同一直线上，所以松手后，小车将转动，故二力平衡时，二力只有在同一条直线上时才会平衡。（3）丙组同学设计组装的实验装置如图3所示，两个小车左右两边的拉力大小相等，将两个小车用细线连接，当剪断两小车之间的细线，观察两个小车的运动情况可以判断二力平衡时，是否只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。7．(1)匀速(2)粗糙程度AB第二次和第三次(3)等于相反【详解】（1）实验需让木块匀速直线滑动，木块处于平衡状态，受到平衡力的作用，依据二力平衡，此时弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力大小相等，可间接测出摩擦力。（2）[1]第一次、第二次实验用相同长木板（控制接触面粗糙程度相同），改变砝码（改变压力），故结论为“接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大”，因此第一空填粗糙程度。[2][3]图乙中：A（体操运动员涂防滑粉）：在压力一定时通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力；B（冰壶刷冰面）：在压力一定时通过减小接触面粗糙程度减小摩擦力；二者均涉及“压力一定时粗糙程度对摩擦力的影响”；第二次和第三次实验：压力相同（木块+砝码）、接触面粗糙程度不同（第二次与第三次木板粗糙程度不同），探究“粗糙程度对摩擦力的影响”，与AB事例逻辑一致；所以，图乙中事例AB利用到第二次和第三次两次实验结论。（3）[1]第二次实验中，木块做匀速直线运动，受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因为此时弹簧测力计的示数为1.2N，所以木块受到长木板对其的摩擦力为1.2N，根据物体间力的作用是相互的，长木板对木块的摩擦力和木块对长木板的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，所以，木块对长木板的摩擦力为1.2N；长木板静止，受到木块对其的摩擦力和桌面对其的摩擦力，二力是一对平衡力，大小相等，故桌面对长木板的摩擦力等于1.2N。[2]木块运动方向向右，长木板对木块的摩擦力方向向左，木块对长木板的摩擦力方向向右；桌面对长木板的摩擦力方向向左，与木块运动方向相反。8．(1)相反钩码个数(2)见解析见解析(3)用质量更小的卡片【详解】（1）[1]两个拉力分别向左、向右，所以两个力的方向相反。[2]通过改变钩码的个数来改变拉力大小，这是控制变量法的应用。（2）[1]将小卡片转过一个角度，以此来探究两个力是否需要在同一直线上。[2]把小卡片剪成两半，使两个力分别作用在两个物体上，验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。（3）用质量更小的卡片，这样小卡片的重力对实验的影响可忽略，从而减小重力产生的影响。9．(1)匀速直线4(2)控制压力大小相同(3)不能，一次实验具有偶然性【详解】（1）[1]用弹簧测力计水平拉动橡胶底运动鞋做匀速直线运动，因为当物体做匀速直线运动时，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，这样弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。[2]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指在4N处，所以其读数为4N。（2）向较轻的牛筋底运动鞋中添加适量的物体，是为了控制两种鞋对木板的压力相同。因为探究不同鞋底的防滑效果（即比较摩擦力大小）时，要采用控制变量法，压力是影响摩擦力大小的一个重要因素，需要保证压力相同才能比较出是鞋底的因素导致摩擦力不同。（3）仅通过一次实验就得出结论是不合理的。因为在实验过程中，可能存在各种偶然因素影响实验结果。有可能只是这一次实验的特殊情况。多次实验可以减小偶然因素带来的误差，使实验结论更具可靠性和普遍性。所以不能仅依据一次实验就判断哪种鞋底更防滑。10．(1)卡片相反钩码数量静止(2)不能作用在同一直线上(3)A【详解】（1）本实验以小卡片为研究对象，卡片两侧受到的拉力大小由钩码提供拉力；两个拉力钩码通过滑轮对卡片施加向左和向右的拉力；通过调整钩码数量来改变拉力的大小；为了便于观察，卡片选择的平衡态为静止，即当卡片静止时，表明其处于平衡状态。（2）将小卡片转过一个角度，两个力不在同一平直线上，松手后小卡片不能平衡；说明一对平衡力必须作用在同一直线上。（3）小刚的实验（甲）优于小明的实验（乙），主要原因是：甲减少摩擦力对实验结果的影响，故选A。11．(1)二力平衡等于(2)压力大小(3)控制变量法甲、乙【详解】（1）[1][2]实验中让物体A做匀速直线运动，此时物体A在水平方向上受到弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力。根据二力平衡原理，这两个力大小相等，因此滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。（2）对比甲、乙两图，接触面的粗糙程度相同，都是木板，但乙图中木块上增加了重物B，压力大小不同。所以是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。（3）[1]实验中探究滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系时，分别控制一个变量不变，研究另一个变量的影响，这种方法是控制变量法。[2]要得出“当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大”的结论，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小。甲、乙两图接触面都是木板，粗糙程度相同，乙图压力更大，滑动摩擦力也更大，乙弹簧测力计示数2.