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1、实验七、研究二力均衡条件的实验【实验目的】：研究当物体只受两个力作用而处于均衡状态时，这两个力一定知足的条件。【实验器械】：弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。【实验步骤】：研究当物体处于静止时，两个力的关系；研究当物体处于匀速直线运动状态时，两个力的关系如图a所示，作用在同一物体上的两个力，在大小相等、方向相反的状况下，它们还一定在同向来线，这二力才能均衡。如图b、c所示，两个力在大小相等、方向相反且在同向来线上的状况下，它们还一定在同一物体上，这二力才能均衡。【实验结论】：二力均衡的条件：1.大小相等（等大）2.方向相反（反向）3.同向来线（共线）4.同一物体（同体）【考点方向】：1、在
2、研究究二力均衡问题时，什么要素影响实验结果？答：摩擦力2、你以为右图哪个实验更合理？答：甲，应为乙物体遇到的摩擦力大，对实验成效影响大。3、如何判断物体能否处于均衡状态？答：当物体保持静止或匀速直线运动状态时，都能够判断物体处于平衡状态4、实验中如何改变拉力的大小？答：经过改变砝码的个数，来改变对小车的拉力大小5、定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向6、如何研究两个力作用在同一物体上？答：将纸板从中间剪开，察看纸板能否还处于均衡状态。7、如何研究两个力在同向来线上：答：把纸板转动一个角度，而后放手，察看小车的运动状态8、实验结论：二力均衡条件：同体、等大、方向、共线。9、实验方法：控制变量法1
3、0、选择静止状态的原由：匀速运动状态不好控制。11、进行多次实验的目的：得出广泛规律，防止有时性。【经典例题】：例题：如图甲是小华同学研究二力均衡条件时的实验情形：(1) 小华将系在小卡片(重力可忽视不计)两对角上的细线分别越过左右支架上的滑轮，并在细线的两头挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并经过调整_来改变拉力的大小(2) 当小卡片均衡时，小华将小卡片转过一个角度，放手后小卡片_(填“能”或“不可以”)均衡，设计此实验步骤的目的是为了研究_。(3) 为了考证只有作用在同一物体上的两个力才能均衡，在图甲所示状况下，小华下一步的操作是：_.(4) 在研究同一问题时，小明将木块放在水
4、平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都以为小华的实验优于小明的实验，其主要原由是_A减小摩擦力对实验结果的影响B小卡片是比较简单获得的资料C简单让小卡片在水平方向上保持均衡D小卡片简单扭转(5)利用图丙装置(选填“能”或“不可以”)研究二力均衡的条件.【答案】(1)相反;钩码个数;(2)不可以;不在同向来线上的二力可否均衡;(3)把小卡片剪为两半;(4)A;(5)能.【分析】(1)钩码因为重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;(2)小卡片转过一个角度,小卡片上遇到的两个拉力就不在一条
5、直线上,是考证不在同向来线上两个力能否均衡;(3) 研究二力均衡时,考证两个力需要作用在同一个物体上,能够把小卡片分红两半变为两个物体;(4)小明将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能遇到摩擦力的作用,就会影响实验效果;(5) 只需能抵达均衡力的四个条件,就能够研究.练习1：（2017扬州）在“研究二力均衡的条件”活动中。（ 1）假如物体只遇到两个力的作用，且处于_状态，说明这两个力是互相均衡的。由此，小明提出，可否利用如图甲所示的实验装置来研究二力均衡的条件？（2）小华以为，若采纳小明的方案，一定测出物体所受的研究发现，在小明的方案中，只好依据互相作用的关系直接测出_和_的大
6、小来进行比较。_的大小，在未知二力均衡条件的前提下，另一个力没法直接丈量，因此这一方案没法实行下去。（3）为此，两位同学精益求精并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改良的先后次序：_（用字母表示），这样的改良是为了减小_对实验的影响。（4）如图丙，是最后确认的实验方案。此方案中，因为卡片的重力_（远小于/小于/远大于）钩码的拉力，故卡片的重力可忽视不计。【答案】（ 1）静止或匀速直线运动（ 2）重力；拉力；拉力（ 3）BAC（ 4）卡片质量很小【分析】（1）假如物体遇到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是互相均衡的；（2）若采纳小明的方案，一定测出物体所受
7、的重力和拉力的大小来进行比较。研究发现，小明的方案中，只好依据互相作用的关系直接丈量出拉力的大小，在未知二力均衡的条件下，另一个力没法直接丈量，所以这个方案没法展开下去；（ 3）图乙中，B遇到的摩擦力最大，A次之，因此改良的先后次序是BAC；这样改良是为了减少摩擦力对实验的影响；（ 4）丙图中，因为卡片的质量很小，故卡片的重力能够忽视。练习2：（2017益阳）如下图，是某兴趣小组在“研究影响滑动摩擦力大小的要素”时设计的实验装置。长滑板放在紧靠竖直墙壁的水平实验桌上，弹簧测力计左端经过细绳连结金属物块水平外力F的作用下，将长滑板从物块P的底下水平向左抽出。P,右端固定在墙上。在方案一：保持物块
8、P对长滑板的压力不变，改换不一样资料的长滑板，重复多次实验，获得的实验数据如表1；方案二：保持长滑板的资料不变，在物块P的上表面增减砝码，重复多次实验，获得的实验数据如表2。依据以上数据回答以下问题：（1）弹簧测力计对物块P的拉力大小等于物块P遇到的滑动摩擦力，原由是_；（2）表1中当使用木块与金属做实验时，弹簧测力计的示数如下图，则物块P所遇到的滑动摩擦力为_N；（3）剖析表1、表2中的实验数据，你能获得的结论是_；（4）在现实的生产与生活中，很多摩擦对我们是实用的，请你联系生活实质，试例举一个增大实用摩擦的实例，并说明是经过采纳什么举措来增大摩擦的：_。【答案】（ 1）二力均衡（ 2）2.
9、6（ 3）滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗拙程度相关（ 4）鞋底上有花纹，能够防备人走路时滑倒，是在压力一准时，增大接触面的粗拙程度增大摩擦（合理即可）【分析】（ 1）将长木板从物体水平向左抽出的过程中，物体遇到长木板向左的摩擦力和弹簧向右的拉力，且物体相关于地面地点不发生改变，处于均衡状态，因为二力均衡，因此二者大小相等。（2）图示弹簧测力计分度值为，故读数为，且弹簧拉力与物体遇到的摩擦力大小相等。（3）由方案一所得表可知，当压力一准时，接触面粗拙程度不一样，滑动摩擦力大小不一样；由方案二所得表可知，当接触面粗拙程度一准时，压力不一样，滑动摩擦力大小不一样，故可得出滑动摩擦力的大小与压
10、力大小和接触面的粗拙程度相关。（4）联系生活实质，合理剖析即可。练习3：（2017哈尔滨）实验小组要研究二力均衡条件实验中每个钩码重力同样，摩擦力忽视不计（1）如图甲装置，当左右两头同时各挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的方向_，大小_；当左右两头同时取下一个钩码时，如图乙，小车仍静止，此时F3_F4；当右端再挂上一个钩码时，如图丙，小车将做变速运动，此时F5_F6（2）在图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，放手后，察看小车的状况，这样做能够研究什么问题？（ 3）对照甲、乙、丙三次实验，当小车静止时，水平方向上遇到两个力的大小关系如何？还可以看出小车受非均衡力作用时，运动状态将如何？【答案】（ 1）相反；相等；=（或等于）；小于（或小于）（ 2）同时作用在小车上、不在同一条直线上的两个力，可否均衡？（ 3）大小相等；运动状态改变【分析】（ 1）定滑轮不省力但能改变力的方向，两边所挂钩码同样，则拉力大小相等，方向相反，两边所挂钩码不一样，则F5F6，小车将向右加快运动，（ 2）小车扭过一个角度，F1和F2将不在同一条直线上，放手后，小车转动，说明不在同一条直线上的两个力不可以均衡。（ 3）小车静止时，受均衡力，受非均衡力时小车的运动状态将改变。
