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[!--downpath--]環節二
專題訓練
練習1:(2019·銅仁)小明在探究“二力平衡”條件的實驗中,設計了如圖所示的兩種實驗方案。
(1)通過實驗比較,小明發覺采用方案乙,實驗療效更好,緣由是。
(2)該實驗裝置中,木板兩端的定滑輪的作用是。
(3)保持兩盤中砝碼質量相等,把貨車在水平桌面上扭轉一個角度物理二力平衡實驗視頻,放手后觀察到貨車轉動,最后恢復到靜止狀態。這個實驗現象說明:作用在同一物體上的兩個力,大小相等,方向相反,但是,這兩個力能夠彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”條件的實驗后,又借助該裝置進行探究,割斷貨車左側的細線后,貨車由靜止往右運動,此現象說明力可以改變物體的。
練習2:(2019·內江)如圖所示,是探究“二力平衡條件”的實驗裝置圖。
(1)實驗時使用貨車而不使用鐵塊,是由于貨車與桌面間的更小,因而降低對實驗結果的影響。
(2)在實驗開始時,因為馬大哈只在左盤中倒入砝碼,貨車立刻向左運動,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,貨車靜止在桌面上,這說明二力平衡時,兩個力的大小。
練習3:在“探究二力平衡的條件”活動中。
假如物體只遭到兩個力的作用,且處于靜止或勻速直線運動狀態,說明這兩個力是互相平衡的。由此,小明提出,能夠借助如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件?
(1)小華覺得,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。研究發覺,在小明的方案中,只能按照互相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,另一個力難以直接檢測,所以這一方案未能施行下去。
(2)因此,兩位朋友不斷改進并先后設計了三個實驗方案,如圖乙所示,請你判定出他們改進的先后次序:___(用字母表示),這樣的改進是為了減少___對實驗的影響。
(3)圖丙所示是最終確認的實驗方案。此方案中,因為___,故卡片的重力可忽視不計。
練習4:在探究“二力平衡的條件”的實驗中,小明采用的實驗裝置如圖所示。
(1)實驗時,小明向左盤和右盤同時加入一個質量相等的砝碼時,鐵塊兩側所受的拉力(填“相等”或“不相等”),鐵塊處于靜止狀態。小明再把右盤中的砝碼換成一個質量較大的砝碼時,發覺鐵塊一直處于靜止狀態,出現此類現象的緣由是,于是他把鐵塊換成貨車,并選擇較(填“光滑”或“粗糙”)的實驗桌面,繼續完成實驗。
(2)在左右兩盤裝入質量相等的砝碼,再將貨車水平,松手后,觀察貨車運動狀態,這樣做的目的是為了探究不在的兩個力是否能平衡。
(3)小明用輕質硬紙片取代圖中的鐵塊,兩端的小盤中加質量相等的砝碼時,硬紙片保持靜止,用剪子將硬紙片從中間剪開,發覺分開后的硬紙片向相反方向運動,由此可以得到二力平衡的又一個條件:。
練習5:(2017杭州)實驗小組要探究二力平衡條件.實驗中每位鉤碼重力相同,磨擦力忽視不計.
(1)如圖甲裝置,當左右兩端同時各掛兩個鉤碼時,貨車靜止,此時F1、F2的方向,大小;當左右兩端同時取下一個鉤碼時,如圖乙,貨車仍靜止,此時;當右端再掛上一個鉤碼時,如圖丙,貨車將做變速運動,此時.
(2)在圖甲實驗的基礎上,將貨車扭轉一個角度,松手后,觀察貨車的情況,這樣做可以探究哪些問題?
(3)對比甲、乙、丙三次實驗,當貨車靜止時,水平方向上遭到兩個力的大小關系怎么?能夠看出貨車受非平衡力作用時,運動狀態將如何?
參考答案:
練習1:
【答案】:
(1)滾動磨擦力大于滑動磨擦力,減少了磨擦力對實驗的影響;
(2)能改變斥力的方向;(3)作用在同一條直線上;(4)運動狀態。
【解析】:
(1)通過實驗比較,小明發覺采用方案乙,實驗療效更好,緣由是滾動磨擦力大于滑動磨擦力,減少了磨擦力對實驗的影響;
(2)該實驗裝置中,木板兩端的定滑輪的作用是能改變斥力的方向;
(3)保持兩盤砝碼質量相等(即讓兩側的拉力相等),把鐵塊扭轉一個角度,使拉力F1和F2不再同一條直線上,觀察到鐵塊發生轉動,當鐵塊重新恢復到原先的靜止狀態時,拉力F1和F2作用在同一條直線上;這個實驗現象說明:作用在同一物體上的兩個力,大小相等,方向相反,但是作用在同一條直線上,這兩個力能夠彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”條件的實驗后,又借助該裝置進行探究,割斷貨車一側的細線后,貨車由靜止往右運動,貨車受力不再平衡,此現象說明力可以改變物體的運動狀態。
練習2:
【答案】:
(1)磨擦力;(2)變小;變大;(3)相等。
【解析】:
(1)實驗時使用貨車而不使用鐵塊,是由于貨車與桌面間的磨擦力更小,因而降低對實驗結果的影響;
(2)在實驗開始時,因為馬大哈只在左盤中倒入砝碼,貨車立刻向左運動,則在運動過程中,左盤中的砝碼高度增長,速率降低,重力勢能轉化為動能,則砝碼的重力勢能將變小,動能將變大;
(3)當兩個盤中分別放上兩個相同的砝碼,即兩細線對貨車的拉力相等,貨車靜止在桌面上,這說明二力平衡時,兩個力的大小相等。
練習3:
【答案】:
(1)重力;拉力;拉力;(2)C、A.B;磨擦力;(3)卡片的重力遠大于鉤碼的重力。
【解析】:
(1)小華覺得,若采用小明的方案,必須測出物體所受的拉力和重力的大小來進行比較;研究發覺,在小明的方案中,只能按照互相作用的關系直接測出拉力的大小,在未知二力平衡條件的前提下,另一個力難以直接檢測,所以這一方案未能施行下去;
(2)C圖為滑動磨擦,A圖為滾動磨擦,B圖只有滑輪間的磨擦,為了減少磨擦力對實驗的影響,她們改進的先后次序:C.A.B;這樣的改進是為了減少磨擦對實驗的影響;
(3)如圖丙,是最終確認的實驗方案。此方案中,因為卡片的重力遠大于鉤碼的重力,卡片的重力可忽視不計。
練習4:
【答案】:
(1)相等;桌面與鐵塊有磨擦力;光滑;(2)扭轉一個角度;同仍然線;(3)兩個力必須作用在同一物體上。
【解析】:
(1)因為左盤和右盤中砝碼的質量相等,故鐵塊兩側所受的拉力相等;小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時,發覺鐵塊一直處于靜止狀態,所以鐵塊還受平衡力的作用;此時鐵塊有往右運動的趨勢,桌面對鐵塊有向左的磨擦力,向左的拉力、向左的磨擦力與往右的拉力這三個力平衡;為減少磨擦力對實驗的影響,當把鐵塊換成貨車,應選擇較光滑的實驗桌面,繼續完成實驗。
(2)用手將貨車扭轉一個角度,兩個力不在同仍然線上,已知兩個力的大小相等,方向相反,所以可以探究二力平衡時,兩個力必須滿足在同仍然線上的條件。
(3)當小卡片平衡時,用剪子從中間割斷小卡片,因為二力不在同一物體上,所以左側砝碼落下,說明二力平衡的又一個條件是:兩個力必須作用在同一物體上。
練習5:
【答案】:
(1)相反;相等;=(或等于);大于(或大于)
(2)同時作用在貨車上、不在同一條直線上的兩個力,能夠平衡?
(3)大小相等;運動狀態改變
【解析】:
(1)定滑輪不省力但能改變力的方向,兩側所掛鉤碼相同,則拉力大小相等,方向相反,兩側所掛鉤碼不同,則F5<F6,貨車將往右加速運動,
(2)貨車扭過一個角度,F1和F2將不在同一條直線上,松手后,貨車轉動,說明不在同一條直線上的兩個力不能平衡。
(3)貨車靜止時物理二力平衡實驗視頻,受平衡力,受非平衡力時貨車的運動狀態將改變。