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实验题01力与运动的实验（含答案详解）
关键词：①阻力对物体运动的影响+②影响滑动摩擦力的因素+③二力平衡条件
1．如图所示，是小盛同学探究“阻力对物体运动的影响”的实验：
（1）三次实验中，均保持小车从同一斜面同一高度由静止下滑，目的是保证小车_______相同。
（2）小车每次在水平面上停止时的位置如图所示，由实验可以看出，小车在_______（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面上速度减小得最快；
（3）由上述实验可知，当物体受到的阻力越小，运动的距离越_______（填“远”或“近”）。从而推理得出：运动的物体若不受阻力时，将保持_______运动状态，这种在实验的基础上进行理论推导得出结论的研究问题方法还应用在_______这一实验中。
2．如图所示，在探究“运动与力的关系”实验中，让小车从斜面同一高度静止滑下，观察和比较小车在不同表面滑行的距离。
（1）让小车从斜面同一高度静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时的______相同；
（2）如图甲所示，第二次实验，小车在棉布表面运动，刚好滑到了棉布最右端，接下来改在木板上实验，最合理的操作方法是______；
A．减轻小车的质量 B．减小斜面的倾角 C．降低小车释放的高度 D．增加木板的长度
（3）小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越______，运动越远。由此推理：如果水平面对小车完全没有摩擦，小车将做______；说明物体的运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持；
（4）通过上面的探究，当篮球飞到空中A点时，如图乙所示，若它受到的一切外力同时消失，则篮球的运动轨迹是______（选填图中数字）。
3．小明利用图的装置，探究在水平面上“阻力对物体运动的影响”实验，进行了如下操作:
步骤一：如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离；
步骤二：如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离；
步骤三：如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离；
请针对上述操作回答下列问题：
（1）以上操作中有问题的实验步骤是：______（选填“步骤一”、“步骤二”或“步骤三”） 。在实验操作正确的情况下，实验中让小车从斜面顶端由静止滑下，目的是______；
（2）对比两次正确操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离______。探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，采用的方法是______法；
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，它将做______运动。物体受到阻力为零时的运动状态不能用实验直接验证，只能去推理、假想，这是物理实验中的一种常用方法叫______实验法。
4．做“探究阻力对物体运动的影响”的实验时，将小车放在斜面的同一位置自由滑下，在不同表面，小车静止的位置如图甲所示：
（1）观察到的现象是：小车受到的阻力越小，运动的路程越______；
（2）进一步推测，如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，小车将做______运动，牛顿第一定律就是在此基础上推理概括而得出的，这种科学方法叫做______实验法；
（3）图乙所示，细绳悬挂的小球在A、C之间往复摆动，若小球摆到C位置时细绳断开，且小球所受的一切外力同时消失，那么根据牛顿第一定律，小球将______（选填“做匀速直线运动”、“保持静止”或“竖直下落”）。
5．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中：
（1）如图所示，三次实验均让同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑，目的使小车到达水平面时具有相同的______；
（2）由实验现象可知：物体所受阻力越小，速度减小得越______（选填“快”或“慢”），在水平面上运动的距离越______（选填“远”或“近”），由此联想到雨天驾驶汽车应该______（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离；
（3）根据实验推理：如果小车在水平面上运动时，受到的阻力变为零，它将做______运动；
（4）三次实验中，小车在不同水平面消耗的机械能______（选填“相等”或“不相等”）。
6．如图所示，甲是研究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度h由静止滚下，分别在粗糙程度不同的平面上滑动；乙是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中分别让大小不同的钢球从斜面上同一高度H由静止滚下，在水平木板上碰到同一位置同一木块后一起滑动。
（1）在甲、乙实验中，都让研究对象（小车或钢球）分别从斜面的同一高度（h或H）由静止滚下的目的是在同一个实验中使研究对象在水平面开始运动时______相同；
（2）在甲实验中，观察到：小车在粗糙程度不同的平面上滑动的距离不相同。由此推理：若水平面绝对光滑，则小车将做______运动，可说明力是______（选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因；
（3）乙实验的目的是研究钢球动能的大小与______的关系；
（4）乙实验中木块滑动的距离越长，说明钢球具有的动能越______；
（5）若乙实验中木板表面绝对光滑，则______（选项“能”或“不能”）达到探究目的。
7．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示：
（1）此实验所采用的研究方法是______；
（2）该实验的关键是用弹簧测力计拉木块，使木块做______；
（3）图甲中弹簧测力计的示数是______；
（4）若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选______两图进行探究；
（5）若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应选______两图进行探究。
8．我们广东省十分关注民生，为了方便市民休闲和健康，建设了大量的自行车绿道。小月与家人在五一假期来到公园的绿道骑自行车，小月在骑车的过程中思考了下列问题：请你帮助她回答。
（1）小月在骑车的过程中，她相对放在自行车前面的篮子的挎包是______的。
（2）小月在骑车的过程中，为了冲上一段较长坡路，上坡前用力使车加速，增大她和车的______（选填“惯性”或“动能”）。
（3）小月在用力使车加速的过程中，车的前轮和后轮受到的摩擦力的方向相同吗？前轮受到的摩擦力方向是______，后轮受到的摩擦力方向是______。（选填“向前”或“向后”）。
（4）小月在骑车的过程中，发现她爸爸的车轮胎气不足，她爸爸骑得很费力，她爸爸将车胎打足气后，骑行轻松了许多。就这个事实，请你猜想：在______一定时，滚动摩擦的大小可能与______有关。
9．小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
A．接触面所受的压力大小
B．接触面的粗糙程度
C．物体运动的速度
接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
（1）进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做_______运动；
（2）要验证猜想B，需按照_______两个图（选填“甲”、“乙”或“丙”）进行对比实验；
（3）比较甲、乙图的实验，得到的实验结论是_______；
（4）小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定，于是改进了实验装置，如图丁所示。改进后长木板_______（选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动，这是因为滑动摩擦力的大小与_______无关，进一步分析可知长木板受到木块对它的水平向_______（选填“左”或“右”）的摩擦力。
10．学习小组在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，所用弹簧测力计如A图所示，所选若干个木块均相同（足够多），每个重力为1N。
（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做______运动。
（2）如图B，在同一次实验中，小德用不同的速度匀速拉木块时，观察到每次弹簧测力计示数相同，可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的______无关。若木块在运动过程中拉力突然变大，则滑动摩擦力______（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
（3）同组小强用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。由此可得出的结论是：______时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。本实验主要运用的实验方法是：______。
（4）小强还想探究滑动摩擦力和接触面受到的压力大小的定量关系，在甲实验基础上，叠放的木块又分别增加至两个、三个，根据收集到的接触面受到的压力和对应滑动摩擦力的大小绘制图像如C图所示。
①依据图像及相关信息分析证据可得出f与F的比值为______。
②在此实验中，可叠放木块数目最多为______块。
11．在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，小明组根据日常生活经验做出了如下的猜想。
猜想A：滑动摩擦力大小与压力大小有关；
猜想B：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
猜想C：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。
（1）小明选取了以下实验器材：一个正方体木块、长木板、毛巾、棉布和弹簧测力计。使用这些实验器材可以验证___________（选填“猜想A”、“猜想B”或“猜想C”）。
（2）在实验过程中，需用弹簧测力计水平拉动木块做___________运动，根据二力平衡的知识可知，滑动摩擦力大小___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）拉力大小。
（3）如图所示，小明组的同学先后选择不同接触面依次进行实验，将测得的数据填入下表。
实验序号 接触面情况 压力情况 弹簧测力计的示数/N
1 木板表面 一个木块 0.6
2 棉布表面 一个木块 1.2
3 毛巾表面 一个木块 1.8
分析实验数据，可得到的实验结论：___________。
（4）小明要继续探究猜想C，他将木块切去一半放在木板上，如图丁所示，重复图甲的操作过程。他比较甲和丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论___________（选填“可靠”或“不可靠”），理由是___________。
（5）实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是___________。
A．木板的长度太长 B．没有匀速拉动木块
C．弹簧测力计的分度值太大 D．木块与木板的接触面积太大
12．小红和小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，小红设计了如图所示的三次实验：
（1）实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动，根据______原理，即可知道摩擦力的大小。如果按丁图的方式拉弹簧测力计，摩擦力与拉力是一对______；（选填“平衡力”或“非平衡力”）
（2）比较甲、乙两次实验，可以得出结论：______；
（3）比较甲、丙两次实验，可以得出结论：______；
（4）小红和小明都感到实验中存在一定的弊端，经过思考，小红提出把弹簧测力计右端固定如图戊，水平向右拉木板来改进实验装置，实验效果会显著改善。请写出这样改进的好处______；
（5）小明在学习了滑动摩擦力之后，认为两物体间的滑动摩擦力的大小可能与两物体间的接触面积大小有关，他接下来要进行的操作是在甲图中只需将木块________后水平匀速直线拉动，观察弹簧测力计的示数即可；
（6）下列现象中，应用了图甲、丙两图实验结论的是______。
A．足球守门员戴着防滑手套
B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
13．琳琳设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验方案如图所示。
（1）如图甲所示，把一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向________拉动。由此可以测出木块受到的滑动摩擦力；
（2）下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是________（填字母）；
A．足球守门员戴看防滑手套
B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
（3）根据你所学习的知识，若在甲图所示的木板上铺一层棉布，使用较小的拉力F1＝2N，没有拉动木块，则此时摩擦力f1________2N；（选填“＞”、“＜”“＝”）
（4）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，她沿竖直方向切去一半木块，测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出：滑动摩擦力大小与接触面积大小成正比。你认为结论是否正确？为什么？答；________；
（5）为了操作方便，琳琳和同桌一起设计了如图所示的两种方案。
方案一：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块。
方案二：木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定，通过细绳水平拉动木板。
方案二更好，其优点是：________，若使用方案二的装置，发现匀速拉动木板的拉力F＝6N，弹簧测力计的示数为4N，则木块此时受到的摩擦力大小为________N。
14．小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。
（1）由此小刚猜想：滑动摩擦力的大小可能与______有关。于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B，以及弹簧测力计做了如图（1）所示的实验；
（2）实验时用弹簧测力计水平拉动木块，使其做______运动，根据______的知识，得出滑动摩擦力与拉力大小相等；
（3）小刚通过比较______两图的弹簧测力计示数，可以验证他的猜想；
（4）小刚还发现，汽车速度越快，越不容易停下来。他想探究“滑动摩擦力大小与物体运动速度的关系”。由此，他改进探究实验的装置，如图（2）A所示，电动传送带做匀速运动，当木块相对地面静止时，弹簧测力计的示数如题图（2）B所示；（忽略滑轮的摩擦）
①木块相对地面静止时，木块受到的摩擦力大小为______N；
②小刚改变传送带速度，根据实验数据绘制的速度与时间（v-t）和拉力与时间（F-t）的关系图像，如图（2）图C、D所示，分析图像可知，滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小______（选填“有关“或“无关”），理由是：______。
15．下图是探究影响滑动摩擦力的因素的实验（甲、乙两图中木块是在木板上运动，丙图中木块是在毛巾上运动）。
（1）实验中，弹簧测力计拉着木块沿水平方向______前进。据______知识可知，此时摩擦力等于拉力；
（2）由甲、乙两图可知______；由______两图可知压力一定时，摩擦力和接触面的粗糙程度有关；
（3）由甲、乙、丙三图可知滑动摩擦力与______大小和______都有关；
（4）若图甲中木块匀速运动时弹簧测力计的示数为2N，则木块受到的摩擦力为______N；若图丙中弹簧测力计的示数由0逐渐增大到恰好为2N时，木块受到的摩擦力应为______ N，此时木块处于______（填“静止”或“运动”）状态。
16．如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
（1）图甲中，将木板固定，水平向右拉动木块，木块受到的滑动摩擦力方向 ___________；
（2）图乙中，水平拉动木板，待测力计示数稳定后。木块受到的滑动摩擦力与测力计示数大小 ___________。若木板运动速度变大，木块受到的滑动摩擦力大小 ___________；
（3）图丙中，水平拉动木板、待测力计A、B示数稳定后，比较测力计A、B示数FA、FB大小关系：FA___________FB；
（4）实验完成后，利用如图丙、丁器材，保持物理量不变，通过比较F1、F2大小，还可进一步探究滑动摩擦力大小与 ___________的关系。
17．如图所示是探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验，实验器材有：木板、铁块、木块和弹簧测力计某物理兴趣小组的同学进行了如下操作：
a.如图甲所示，将铁块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为F1=1.2N；
b.如图乙所示，将木块叠放在铁块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为F2=1.6N；
c.如图丙所示，将铁块叠放在木块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为F3=1.8N。分析以上操作：
（1）操作a 和b 是为了探究滑动摩擦力的大小跟___的关系：
（2）比较操作b 和c 可得，铁块表面比木块表面_____（填“光滑”或“粗糙”）些；
（3）在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验，设计了如图丁所示的实验装置用力F4=3N拉动长木板在水平桌面上运动，铁块保持静止状态时，弹簧测力计的示数如图示，此时铁块受到的摩擦力方向为水平_____；该实验装置的优点是：_______。（至少写出一条）
18．在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
(1)实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的_____； 但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是________；
(2)现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将________，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________；
(3)如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为______。
A．10N B．5N C．0N
19．在“探究二力平衡的条件”实验中：
(1)如图甲所示，甲同学将系于小卡片(重力可忽略不计)两端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__________，两端所挂钩码质量相等时，小卡片才能保持静止，说明平衡的两个力大小____________；
(2)当小卡片平衡时，甲同学将小卡片转过一个角度，松手后瞬间小卡片_______(选填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究______________；
(3)若乙同学在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示)，你认为 _____(选填“能”或“不能”)用该装置进行实验；丙同学设计了如图丙所示实验方案，同学们认为该方案没有甲同学的好，主要原因是丙同学的实验___________。
20．“探究二力平衡的条件”：
小明和小华不断改进并先后设计了四个实验方案，如图所示．
（1）乙方案这样的改进是为了减小____________对实验的影响；方案丙中，小车的____________对实验有影响．最终确认的实验方案丁．这个创新的过程，运用了缺点____________法．
（2）丁方案，当卡片平衡时，小明将卡片在数字平面内转过一个角度，松手后卡片____________（“能”或“不能”）平衡，从而证明二力平衡时，两个力必须____________．这种研究方法是____________．
（3）小华将系于卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，在两线端挂上相同的钩码，如图戊所示，此时卡片____________（“能”或“不能”）平衡．
21．小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案．
(1)通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是_____________．
(2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是________________．
(3)保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态．这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且_________，这两个力才能彼此平衡．
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的_________________．
22．在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：
（1）在图甲中，当物体处于______状态或匀速直线运动状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的；
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态。请你帮助小明分析一下，出现这种现象的原因是______，这时木块在水平方向受到的力是______（选填“平衡”或“不平衡”）的。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见：______；
（3）如图乙是小华同学探究“二力平衡的条件”的实验情景：
①A图中的小卡片处于静止状态，二力平衡的条件是______，大小相等，方向相反，作用在同一直线上；
②将B图中的小卡片扭转过一个角度后，保持两个拉力的方向相反，此时小卡片处于静止状态，松开手小华是通过观察到______现象，来判断小卡片受到的两个拉力不是平衡力；
③A图中的小卡片处于静止状态时，小华为了探究“只有作用在同一个物体上的两个力”才有可能是平衡力，接下来小华需要进行怎样的操作：______。本次实验采用的方法是：______。
23．探究“二力平衡的条件”，问答下列问题：
（1）当物体处于______状态或______状态时，我们认为物体受到的力是相互______的；
（2）如图甲所示，当物体平衡时，将物体转过一个角度，松手后物体______（选填“能”或“不能”）平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究：相互平衡的两个力______；
（3）在图乙中当两边的钩码个数不等时，物体两边的拉力大小______（选填“相等”或“不相等”），发现物体将会向钩码个数多数方向加速运动，此时物体不处于______状态；
（4）如图丙所示，用大小相等两个力F1和F2分别作用在两个不同的物体上，发现两个物体均加速运动起来，此实验是用来探究，二力平衡的条是必须是______。
24．如图所示，是小兰利用木块、滑轮和钩码等器材“探究二力平衡的条件”实验。
（1）为了减小摩擦对实验的影响，小兰先后设计了如图甲、乙、丙、丁所示的四个实验方案，请你判断出她改进的先后顺序是：____________，其中在如图乙所示的方案中，当木块静止时所受的拉力____________相等（选填“可能”或“一定”）；
（2）如图丁所示是她最终确认的实验方案，若卡片的重力对实验造成了影响，主要影响的是二力平衡条件中力的____________（选填“大小”或“方向”）；
（3）实验中通过调整钩码个数来改变拉力的____________，松手后观察____________（选填“释放瞬间”或“最终”）小卡片能否平衡；
（4）为了探究只有作用在同一直线的两个力才能平衡，小兰将卡片转过一个角度，松手后卡片__________平衡，小洋也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上配两个滑轮时没有安装在相同的高度（如图戊所示），你认为能否用小洋的装置进行实验____________（两空均选填“能”或“不能”）。
25．如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或________状态，说明这两个力是相互平衡的；
（2）小明将系于小卡片（不计自重）两端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______（选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来改变拉力大小；
（3）当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片______（选填“能”或“不能”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在________的两个力才能平衡；
（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步操作是_____；
A．左右各加一个钩码 B．把卡片剪成两半 C．把卡片扭转一个角度
（5）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了图乙所示的实验，同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要原因是______；
A．可减少摩擦力对实验的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小车在水平方向保持平衡 D．小卡片容易扭转
（6）小丽在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为小丽的装置__________进行实验（选填“能”或“不能”）。
26．如图甲所示，是小慧同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小慧将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上两个拉力的方向相反，并通过调整钩码个数来改变拉力的______；
（2）保持卡片两端拉力大小相等，用手将小卡片在两支架所在的竖直平面内旋转一个角度，松手后，卡片不能平衡，这是因为小卡片扭转一个角度后，两边的拉力没有作用在______；
（3）在探究同一问题时，小宇将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小慧的实验优于小宇的实验，其主要原因是______。
A．减小摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
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
27．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景：
（1）小华将系在小卡片（重力可忽略不计）两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，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 ______平衡（选填“能”或“不能”），设计此实验步骤的目的是为了探究 ______上的两个力是否能够平衡；
（3）为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平衡，在图甲所示的情况下，小华下一步的操作是：______；
（4）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，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 ______；
A．少摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
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
（5）在实验后小组同学对图丙方案进行了进一步的分析和讨论，对实验探究不会造成影响的是 ______。
A．两侧所挂同规格的钩码质量不完全相等
B．轮和轴的摩擦太大
C．侧滑轮的高度不一致（不计摩擦）
28．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（绳子与滑轮间的摩擦力忽略不计）
（1）小华将系于小卡片（忽略其重力）两对角的细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 ______（选填“能”或“不能”）平衡；设计此实验步骤的目的是探究二力平衡时，两个力是否作用在 ______。
（3）若小华用剪刀从处于平衡状态的小卡片中间剪开时，发现小卡片分开后向相反的方向运动，这说明两个力必须作用在 ______（选填“同一”或“不同”）物体上才能平衡。
（4）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，实验中发现，当两边所挂钩码不相等时，木块也能保持平衡；出现这种情况的原因是 ______。
29．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景：
（1）小华将系在小卡片（重力可忽略不计）两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，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 ___________（填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 ___________。
（3）为了验证作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是 ______。
（4）在探究同一问题时，小丽将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小丽的实验，其主要原因是 ___________。
30．如图所示，在“探究二力平衡条件”的实验中：
（1）把木块放在较光滑桌面的好处是 ______ ，向两端的盘里加砝码，当两盘砝码质量相等时，木块静止，且两盘里砝码质量______（填“相等”或“不相等”）时，木块不静止，才说明平衡的两个力大小______（填 “相等”或“不相等”）；
（2）保持两盘砝码质量相等，把木块扭转一个角度，观察到木块发生______恢复到原来位置处于静止状态，这个操作是用于探究作用在同一物体上的两个力平衡时是否满足______上；
（3）通过上述过程可知：作用在同一物体上的两个力，只有当大小______方向______且作用在______上， 才能平衡。
参考答案：
1． 到达水平面时的速度 毛巾 远 匀速直线 探究真空是否能传声
【解析】
【详解】
（1）[1]三次实验中，均保持小车从同一斜面同一高度由静止下滑，目的是保证小车到达水平面时的速度相同，这是控制变量法的要求。
（2）[2]由实验可以看出，小车在毛巾表面上滑行的最近，速度减小得最快。
（3）[3][4][5]由实验可知，当物体受在阻力越小，运动的距离远；进一步推理得出：运动的物体若不受阻力时，将保持匀速直线运动状态；这一实验中用到了在实验的基础上进行理论推导得出结论的研究问题方法，在常见的物理实验中，探究真空是否能传声这一实验也用到了类似的方法。
2． 速度 D 慢 匀速直线运动 不需要 2
【解析】
【详解】
（1）[1]在实验中，为了比较小车在不同粗糙程度的表面的运动情况，应该使小车进入水平面时的初速度相等；小车从同一高度滑下的目的是：小车到达水平面时的速度相等。
（2）[2] ABC．根据控制变量法可知，实验时，要使同一小车从同一斜面的相同高度滑下，所以不能减轻小车的质量，也不能改变斜面的倾角或降低小车释放的高度，故ABC不符合题意；
D．小车在棉布表面运动，刚好滑到了棉布最右端；木板表面更光滑，小车运动距离更长，所以应该增加木板的长度，故D符合题意。
故选D。
（3）[3][4]表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。假如小车受到的阻力为零，即小车不受阻力，小车的速度不会减小，将做匀速直线运动。
[5]如果不受阻力，小车将做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持。
（4）[6]当篮球飞到空中A点时，若它受到的一切外力同时消失，则篮球将以此时的速度沿原来方向做匀速直线运动，即沿2的方向做匀速直线运动。
3． 步骤二 见解析 越远 控制变量 匀速直线 理想
【解析】
【详解】
（1）[1]实验中使小车到达水平面时的速度相等，步骤二错误，因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度，就不能保持初速度相同。
[2]在实验中，为使小车到达水平面时具有相同的初速度，应让小车从斜面的同一高度由静止滑下。
（2）[3]对比两次正确操作，木板的表面最光滑，则小车在木板表面受到阻力最小，运动的距离最长，水平面越光滑，小车运动的距离越远。
[4]探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，要控制小车到达水平面的速度相同，采用的方法是控制变量法。
（3）[5]平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动距离越远，如果受到的阻力为零，小车将永远不停地运动下去，做匀速直线运动。
[6]理想实验法是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法，由于阻力为零时的运动状态不能用实验直接验证，只能推理和猜想，用到理想实验法。
4． 远 匀速直线 推理 保持静止
【解析】
【详解】
（1）[1]不同材料的表面光滑程度不同，对小车的阻力就不同，阻力越小，速度减小得会越慢，小车运动的距离会越长。
（2）[2][3]从实验数据可以得出，小车受到的阻力越小，小车滑行的路程越长；在推理概括的基础上得出，如果小车不受阻力作用，那么小车将保持原来的速度和方向永远运动下去；即运动的小车，当不受到阻力作用时，将保持匀速直线运动。
（3）[4]小球摆到C点时，速度为零，若此时小球所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持静止状态。
5． 初速度 慢 远 增大 匀速直线 相等
【解析】
【详解】
（1）[1]在实验中，小车在水平的运动的距离除了与阻力有关以外，还与小车的初始速度有关，我们使小车从同一斜面上的同一高度滑下，是为了控制小车到达水平面的初速度相同。
（2）[2][3][4]小车在不同的表面上受到的阻力不同，毛巾表面阻力最大，停下来所用的时间最短，运动的距离最短，木板表面阻力最小，停下来所用的时间最长，运动的距离最远，由此可知，表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，滑行距离越远，由此联想到雨天驾驶汽车由于摩擦力减小，应该增大汽车之间的距离。
（3）[5]由实验现象推理得出如果小车受到的阻力为0，那么小车的速度将不改变，一直运动下去，故如果运动的物体不受力，它将做匀速直线运动。
（4）[6]小车从同一斜面的同一高度自由下滑，到达水平面时的速度相等，小车的质量相等，由此可知小车动能相等，机械能是指物体的动能和势能的总和，所以小车达到水平面时的机械能相等，小车最终静止，小车通过克服摩擦力做功将其机械能完全转化为其它形式的能，即小车消耗的机械能相等。
6． 速度 匀速直线 改变 质量 大 不能
【解析】
【详解】
（1）[1]研究对象（小车或钢球）分别从斜面的同一高度（h或H）由静止滚下，此过程中，重力势能转化为动能，高度相同，到达水平面时动能相同，质量不变，则研究对象在到达水平面时的初速度是相同的。
（2）[2][3]小车在不同的平面上运动时，其运动的距离会不同，接触面越光滑，运动的距离越远；若水平面绝对光滑，木块到达水平面有初速度，且在水平方向不受力的作用，小车的速度不变，将做匀速直线运动运动；该实验说明力是改变物体运动状态的原因。
（3）[4]让大小不同的钢球从斜面上同一高度H由静止滚下，钢球的初速度相同，质量不同，所以探究的是动能的大小与质量的关系。
（4）[5]实验中是通过钢球撞击木块移动的距离来观察钢球动能大小的，利用了转换法；被撞木块的运动距离越长，说明钢球对被撞物体所做的功就越多，钢球原来所具有的动能就越大。
（5）[6]若水平面绝对光滑，木块到达水平面有初速度，且在水平方向不受力的作用，所以木块将保持匀速直线运动永远运动下去，无法通过钢球撞击木块移动的距离来比较钢球动能大小，故不能达到探究目的。
7． 控制变量法 匀速直线运动 3.6 甲、丙 乙、丙
【解析】
【详解】
（1）[1]影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度，故此实验所采用的研究方法是控制变量法。
（2）[2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，测力计示数大小才等于滑动摩擦力的大小。
（3）[3]图甲中测力计分度值为0.2N，示数为3.6N。
（4）[4]若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小不变，故应选甲、乙两图的实验进行探究。
（5）[5]若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，要控制接触面的粗糙程度不变，故应选用乙、丙两图的实验进行探究。
8． 静止 动能 向后 向前 压力和接触面粗糙程度 受力面积
【解析】
【详解】
（1）[1]小月以她自己为参照物，放在自行车前面的篮子的挎包与她本人之间的相对位置没有改变，所以是静止的。
（2）[2]自行车加速上坡，质量不变，速度增加，动能增大。
（3）[3][4]不同，因为自行车的后轮是驱动轮，前轮是从动轮；自行车加速时，后轮对地面有一个水平向后的摩擦力，由于物体间力的作用是相互的所以地面也同时给后轮一个水平向前的摩擦，这个摩擦力驱动自行车向前运动；当前轮向前运动时，地面的摩擦力将阻碍它向前运动，故地面对前轮的摩擦力方向是水平向后。
（4）[5][6]在压力和粗糙程度一定时，滚动摩擦的大小可能与受力面积有关，受力面积越小，摩擦力越小，所以将车胎打足气后，会感觉骑行轻松了许多。
9． 匀速直线 甲、丙 接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 不一定 速度 左
【解析】
【详解】
（1）[1]进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时物体在水平方向上受到平衡力的作用，由二力平衡的条件，拉力大小才等于摩擦力的大小。
（2）[2]要验证猜想B，即滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，要控制压力大小相同和速度大小相同，改变接触面的粗糙程度，需按照甲、丙两个图进行对比实验。
（3）[3]比较甲、乙图的实验知，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，弹簧测力计的示数大，乙受到的滑动摩擦力也大，故实验结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（4）[4]如图丁所示，改进后长木板不一定要做匀速直线运动（影响滑动摩擦力的两个因素：压力大小和接触面粗糙程度不变），这是因为滑动摩擦力的大小与速度无关。
[5][6]木块相对地面处于静止状态，受到的测力计的拉力与木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，而测力计施加的拉力方向水平向左，故木块受到的木板施加的摩擦力方向水平向右，由力的作用是相互的，木板受到木块对它的水平向左的摩擦力。
10． 匀速直线 速度 不变 在压力大小一定 控制变量法 0.7 7
【解析】
【详解】
（1）[1]弹簧测力计拉动木块运动时，弹簧测力计显示拉力大小，当水平拉动木块在木板上进行匀速直线运动时，木块受到的拉力和滑动摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件判断滑动摩擦力大小。
（2）[2][3]如图B，在同一次实验中，小明用不同的速度匀速拉木块时，观察到每次弹簧测力计示数相同，可判断滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关；滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟其它因素无关，块在运动过程中拉力突然变大，则滑动摩擦力不变。
（3）[4][5]甲、乙、丙三个实验，压力大小相等，接触面越粗糙，拉力越大，滑动摩擦力越大，所以实验结论：在压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；多个变量影响摩擦力的因素，故本实验主要运用的实验方法是：控制变量法。
（4）[6][7]①在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大，滑动摩擦力跟压力大小比值一定，即
所以
②由图像得，弹簧测力计的最大测量值是5N，即滑动摩擦力最大是5N，根据f＝0.7F得
一个木块是1N，所以可叠加的木块数目是7块。
11． 猜想B 匀速直线 等于 在其他条件相同时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大 不可靠 没有控制压力大小不变 B
【解析】
【详解】
（1）[1]一个正方体木块、长木板、毛巾、棉布和弹簧测力计。使用这些实验器材可以控制压力一定，改变接触面的粗糙程度，故可探究猜想B。
（2）[2][3]让木块保持匀速直线运动，根据二力平衡的条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小，来间接测量滑动摩擦力的大小。
（3）[4]比较表中的实验数据可知压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙，拉力越大，说明摩擦力越大。所以得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）[5][6]探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系，应控制压力的大小和接触面粗糙程度相同，将木块切去一半放在木板上，压力变小，所以，他的结论不可靠。
（5）[7]如果没有拉着物体做匀速直线运动或接触面的粗糙程度不均匀，会造成弹簧测力计的示数不稳定，从而影响摩擦力的测量结果。故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
12． 二力平衡 非平衡力 当接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大 当压力大小相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大 不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，及由于测力计静止便于读数 立放（侧放） A
【解析】
【详解】
（1）[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小，应使弾簧测力计拉着木块在水平木板（或毛巾）面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等。
[2]如果按丁图的方式拉弹簧测力计，拉力与摩擦力不在一条直线上，故是一对非平衡力。
（2）[3]甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，乙的压力较大，而测力计的示数较大，说明受到的摩擦力较大，可得当接触面粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。
（3）[4]甲、丙两图的压力大小相同，丙的接触面较粗糙，摩擦力较大，可知压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）[5]在此实验中，很难控制拉动木块做匀速直线运动，测力计的示数不稳定，读数较困难，改变后木块相对地面是静止的，受到的测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，不需要匀速拉动木板，测力计示数稳定易读数。
（5）[6]要探究摩擦力与接触面积大小的关系，需要控制压力不变，改变接触面积的大小，故将木块立起来（或侧放），压力不变接触面积改变。
（6）[7]甲丙实验，控制压力不变探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
A．足球守门员戴着防滑手套，是通过改变与接触面的粗糙程度来改变摩擦力的，故A与题意相符；
B．用力压住橡皮，擦去写错的字，通过增大压力来改变摩擦力的，故B与题意不符；
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，变滑动为滚动减小摩擦，故C与题意不符；
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫，是分离接触面来减小摩擦，故D与题意不符。
故选A。
13． 匀速 B ＝ 不正确，因为没有控制压力相同 无论木板怎样运动，木块相对地面静止，便于读数 4
【解析】
【详解】
（1）[1]木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等。
（2）[2]甲、乙实验探究滑动摩擦力与压力的关系，应控制物体间的接触面的粗糙程度不变，而压力不同，得出结论。
A．足球守门员戴看防滑手套，是通过改变与接触面的粗糙程度来改变摩擦力的，故A与题意不符；
B．用力压住橡皮，擦去写错的字，通过增大压力来改变摩擦力的，故B与题意相符；
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，变滑动为滚动改变摩擦力，故C与题意不符。
故选B。
（3）[3]没有拉动物体，物体处于静止状态，受力平衡，水平方向，拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力等于拉力。为2N。
（4）[4]要探究摩擦力大小与接触面积的关系，应保持压力大小和接触面的粗糙程度相同，受力面积不同，丙图实验，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，所以得出了错误的结论。
（5）[5][6]方案二中，木块相对地面是静止的，受到的测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，不需要匀速拉动木板，测力计示数稳定易读数，实验更容易操作；弹簧测力计的示数为4N，根据二力平衡，木板对木块施加的水平向右的摩擦力为4N，方向水平向右。
14． 接触面的粗糙程度 匀速直线 二力平衡 甲、乙 4 无关 摩擦力的大小与速度无关，滑动摩擦力的大小不变
【解析】
【详解】
（1）[1]由题中情境可知，柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同，故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
（2）[2][3]摩擦力和弹簧测力计的拉力是相当于水平方向上方向相反的一对力，若物体做匀速直线运动，此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力。
（3）[4]要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系，需要控制压力的大小不变，改变接触面的粗糙程度，由三幅图中可知甲乙符合要求。
（4）①[5]木块相对地面静止时，木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为4.0N，所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N。
②[6][7]根据图像可知，在速度不同时，摩擦力的大小是相同的，即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关，当速度发生变化时，滑动摩擦力的大小不变。
15． 匀速 二力平衡 接触面粗糙程度一定时，压力越大滑动摩擦力越大 甲、丙 压力 接触面粗糙程度 2 2 静止
【解析】
【详解】
（1）[1][2]实验中，弹簧测力计应拉着木块沿水平方向匀速运动，此时木块受到水平方向的拉力及摩擦力是一对平衡力，据二力平衡可知，摩擦力的大小与拉力大小相等。
（2）[3]甲、乙两图中，木块都在木板上运动，即接触面的粗糙程度相同，但乙中木块对木板的压力大于甲中木块对木板的压力，乙中弹簧测力计的示数比甲的大，说明乙中木块所受的摩擦力更大，由此可知：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。
[4]要探究摩擦力和接触面的粗糙程度的关系，应保持压力一定，改变接触面的粗糙程度。图甲、丙中，相同的木块分别在木板和毛巾上运动，所以比较甲、丙两图可知：压力一定时，摩擦力和接触面的粗糙程度有关。
（3）[5][6]由甲、乙、丙三图的探究可知，滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度都在关。
（4）[7]木块匀速运动时，受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力的大小与弹簧测力计示数相等，为2N。
[8][9]由题，甲和丙压力一定，接触面越粗糙摩擦力越大，所以丙图木块滑动时受到的摩擦力大于2N。故弹簧测力计的示数由0增大到2N时，木块一直处于静止状态，所受的水平方向上的两个力是平衡力，所以弹簧测力计的示数为2N，即木块所受的拉力为2N，所受的摩擦力也为2N。
16． 水平向左 相等 不变 > 接触面的粗糙程度
【解析】
【详解】
（1）[1]水平向右拉木块，则木块相对于木板向右运动，因此木块受到的摩擦力水平向左。
（2）[2]水平拉动木板时，木块相对于地面静止，木块受到的是一对平衡力，因此木块受到的摩擦力和拉力大小相等，方向相反。
[3]若改变拉木板的速度，由于木块相对于地面仍然静止，故木块受到的摩擦力大小不变。
（3）[4]图丙中，弹簧测力计A拉木板的力等于木板受到的摩擦力，大小等于木块和地面共同对木板的摩擦力，即
FA=f木块+f地
弹簧测力计B的示数等于木板对木块施加的摩擦力，即
FB=f木块
木块对木板和木板对木块的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，即
f木块=f木板
因此，可得FA>FB。
（4）[5]图丙和图丁中，木板受到的压力相同，但丙图木块在下，丁图铝块在下，和木板的接触面的粗糙程度不同，因此丙图和丁图可以用来探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
17． 压力 光滑 向左 长木板不必做匀速直线运动（或弹簧测力计处于静止状态，便于读数）
【解析】
【详解】
（1）[1]影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。操作a 和b 中接触面粗糙程度相同，而压力大小不同，是为了探究滑动摩擦力的大小跟压力的关系。
（2）[2]本实验中，沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小等于摩擦力的大小。故可知丙中物体受到的摩擦力大于乙中物体受到的摩擦力大小，因两次实验中，压力相同，故可知铁块表面比木块表面光滑些。
（3）[3]如图丁所示的实验装置，用力F4=3N拉动长木板在水平桌面上运动，铁块保持静止状态，铁块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力与长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，这两个力方向相反，故此时铁块受到的摩擦力方向为水平向左。
[4]因铁块相对地面处于静止状态，铁块受到的滑动摩擦力大小始终等于测力计的示数，该实验装置的优点是：长木板不必做匀速直线运动（或弹簧测力计处于静止状态，便于读数） 。
18． 大小相等 木块与桌面间存在摩擦力 转动回来 在同一直线上 B
【解析】
【详解】
(1)[1]左盘和右盘同时放入等重的砝码，则木块左右两边所受的拉力的大小相等，能处于静止状态，所以能说明一对平衡力的大小相等。
[2]小明在实验时，放入左右盘的砝码并不等重，但木块仍能保持静止，是因为木块与桌面之间有摩擦，所以木块所受的左右两个拉力大小不等，但由于摩擦力的影响，还是能处于平衡状态。
(2)[3][4]将木块换成小车后，小车与桌面的摩擦力较小，小车所受的两个拉力大小虽然相等，但两个拉力的方向不在同一直线上，于是两个拉力让小车转回原位，所以二力平衡时，两个力大小要相等，方向也需要在同一直线上。
(3)[5]把木块换成弹簧测力计后，在左右盘中放入5N的砝码，则弹簧测力计所受的拉力为5N，所以其示数为5N，故B选项正确。
19． 相反 相等 不能 不在同一条直线上的两个力是否平衡 能 实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间的摩擦力较大，摩擦力对实验结果的影响较大
【解析】
【分析】
定滑轮不能改变力的大小，但是可以改变力的方向；实验中通过调节钩码的个数来改变卡片受到的力；转动卡片，卡片受到的两个力不在同一直线上，松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时，卡片不能保持平衡状态；
【详解】
(1)[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力。
[2]该实验是通过调整钩码个数来改变拉力大小的，当两端所挂钩码质量相等时说明小卡片受到的力大小相等，小卡片才能保持静止，说明平衡的两个力大小相等。由于小卡片的质量较小，所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力。
(2)[3]要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片不能平衡。因为小卡片由静止开始运动了，运动状态发生改变了。
[4]小卡片转过一个角度，小卡片受到的两个力就不在同一条直线上了，所以设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。
(3)[5]图乙中，两个定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。
[6]甲同学实验用的小卡片重力小，悬在空中时绳子与滑轮间的摩擦力较小；丙同学实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间的摩擦力较大，摩擦力对实验结果的影响较大，所以甲同学的实验优于丙同学的实验。
【点睛】
此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握。
20． 摩擦力 重力 列举法 不能 在同一直线上 反证法 能
【解析】
【详解】
第一空．乙方案的小车与桌面间的摩擦为滚动摩擦，滚动摩擦远小于滑动摩擦，故乙方案这样的改进是为了减小摩擦力对实验的影响；
丁方案中由于卡片的重力远小于小车的重力，小车的重力对实验有较大影响，而卡片的重力可忽略不计．这个创新的过程，运用了缺点列举法．
第二空．重力
第三空．列举法
将小卡片转过一个角度，此时小卡片受到的两个拉力不在同一直线上，因此松手后小卡片不能平衡．从而证明二力平衡时，两个力的方向必须在同一直线上．不在同一直线上不能平衡，从而证明只有在同一直线上才能平衡，这种研究方法是反证法．
第四空．不能
第五空．在同一直线上
第六空．反证法
第七空．如图戊满足二力平衡条件，大小相等、方向相反、作用同一直线、同一物体上，所以能平衡．
21． 减小摩擦力对实验的影响 改变力的方向 作用在同一条直线上 运动状态
【解析】
【详解】
第一空．方案乙实验效果更好，原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；
第二空．该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向；
第三空．保持两盘砝码质量相等，即保证两边的拉力相等，把木块扭转一个角度，此时两侧的拉力不在同一条直线上，观察到木块发生转动，木块重新恢复到原来的静止状态时，两侧的拉力又作用在同一条直线上．所以这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力才能彼此平衡．
第四空．剪断小车左边的细线后，小车受力不再平衡，小车由静止向右运动，说明力可以改变物体的运动状态．
22． 静止 木块受到一个方向向左的摩擦力 平衡 在木块下面装上轮子等 作用在一个物体上的两个力 卡片没有保持静止或（转动） 用剪刀将卡片从中央沿竖直方向剪成两半或（左右两半） 反证法
【解析】
【详解】
（1）[1]物体受到平衡力作用时，会保持静止状态或匀速直线运动状态。
（2）[2] 把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码，此时F2大于F1，二力不平衡，但物体保持静止状态，是因为木块受到桌面水平向左的静摩擦力。
[3]木块静止不动，说明木块在水平方向受到的力是平衡的。
[4] 要避免这种现象的产生，就要减小摩擦力对实验的影响，可以在木块下面装上轮子，减小木块的质量等方法。
（3）[5]在水平方向，小卡片受到方向相反的两个力的作用保持平衡状态，这两个力作用于同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上，这就是二力平衡的条件。
[6] 将B图中的小卡片扭转过一个角度后，这两个力就不在同一直线上，不再是平衡力，小卡片不能保持平衡，松手后会转动。
[7] [8]探究“只有作用在同一个物体上的两个力”才有可能是平衡力，反过来理解就是“没有作用在同一物体上的两个力就不是平衡力”，可以把小卡片用剪刀从中间剪成两片，观察两个小卡片能否保持平衡，这种方法叫反证法。
23． 静止 匀速直线运动 平衡 不能 必须在同一直线上 不相等 平衡 作用在同一物体上的两个力
【解析】
【详解】
（1）[1][2][3]当物体静止或者匀速直线运动时，其速度的大小和运动方向不变，此时物体处于平衡态，那么它受到的力称为平衡力，这几个力是相互平衡的。
（2）[4][5]当物体平衡时，将物体转过一个角度，两个力不在同一条直线时，不是平衡力，物体不会处于平衡状态；中设计这一步骤的目的是为了探究：相互平衡的两个力必须位于同一条直线上，若不在同一条直线上，就不会保持平衡态。
（3）[6][7]在图乙中当两边的钩码个数不等时，对钩码对绳子的拉力不同，绳子对车子的拉力不等；发现物体将会向钩码个数多数方向加速运动，速度发生变化，故不是平衡态。
（4）[8]用大小相等两个力F1和F2分别作用在两个不同的物体上，两物体都不是平衡状态，而这两个力都作用在同一物体时，物体处于平衡状态，故可以得出二力平衡的条是必须是作用在同一物体上的两个力。
24． 乙、甲、丙、丁 可能 方向 大小 释放瞬间 不能 能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图知，甲图中小车与桌面是滚动摩擦，乙图中木块与桌面间是滑动摩擦，C图只有滑轮间的摩擦；丁图中卡片比小车更轻，滑轮处的摩擦力更小，乙图的滑动摩擦力最大，丁图中的滚动摩擦力最小，为了减小摩擦力对实验的影响，实验改进的先后顺序为：乙甲丙丁。
[2]图乙中，木块在向左和向右的拉力作用下处于静止状态，若木块有向左的运动趋势，木块会受到桌面向右的摩擦力f；若木块有向右的运动趋势，木块会受到桌面向左的摩擦力f，两种情况下木块在水平方向上受到三个力处于平衡状态，此时木块受到的拉力不相等；若木块受到拉力的作用没有运动的趋势，则木块受到向左和向右的拉力相等。则木块静止时所受的拉力可能相等。
（2）[3]若卡片的重力对实验造成了影响，由于卡片的重力作用，将两端的细线向下拉，将会导致向左的拉力和向右的拉力不在一条直线上，如图丙，两个力的方向不能相反。
（3）（4）[4][5][6]钩码个数越多，对物体的拉力越大，实验中通过调整钩码个数来改变拉力的大小；当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一条直线上，松手后释放瞬间不能平衡。
[7]如图戊，由于卡片质量很小，忽略卡片的重力，卡片左右两端的拉力满足大小相等、方向相反、作用同一直线、作用在同一物体上，所以能平衡，因此可以用小洋的装置进行实验。
25． 匀速直线运动 相反 不能 同一直线 B A 能
【解析】
【详解】
（1）[1]如果物体只受两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力相互平衡。静止或匀速直线运动状态属于平衡状态。
（2）[2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，由于重力通过绳子对小卡片施加了两个力，这两个力的方向相反。
（3）[3][4]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一条直线上的两个力不能平衡。
（4）[5]为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平衡，应该将把卡片剪成两半，使卡片变成两个物体以验证在两个物体上时不能平衡。
（5）[6]把物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间存在摩擦力，木块受到摩擦力会对实验产生影响。甲图中的摩擦力远远小于乙图中的摩擦力。
（6）[7]因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，同样可以完成实验。
26． 大小 同一直线上 A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，故通过调整钩码个数来改变拉力大小。
（2）[2]小卡片转过一个角度，松手后纸片就会转动，这是因为小卡片扭转一个角度后，两边的拉力没有作用在同一直线上,两个力不能平衡，从而说明二力平衡的两个力必须作用在同一直线上。
（3）[3]小慧的实验优于小宇的实验的原因是：在小宇的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生影响；而小慧的实验中，纸片被悬挂，就消除了摩擦力对实验的干扰，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
27． 钩码数量 不能 不在同一直线 将小卡片剪开 A C
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，通过调整钩码数量来改变拉力的大小。
（2）[2][3]将小卡片转过一个角度，松手后小卡片将会转动，不能平衡；设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
（3）[4]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，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。
（4）[5]小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而小华的实验中，纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（5）[6]A．若两侧所挂同规格的钩码质量不完全相等，此时两个拉力不相等，卡片可能会运动，而我们根据钩码上标注的质量认为拉力的大小是相等的，这会对得出实验结论造成影响，故A不符合题意
B．若滑轮和轴的摩擦太大，则两侧对卡片的两个拉力不相等时，卡片也能处于平衡状态，会对实验造成影响，故B不符合题意
C．两个滑轮安装的高度不相同时，二力的大小不变，方向仍然相反，且在同一直线上，不会影响实验探究，故C符合题意。
故选C。
28． 相反 钩码个数 不能 同一直线上 同一 桌面对木块之间存在摩擦力
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，实验中通过调整钩码个数来改变拉力大小。
（2）[3][4]当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，硬纸片两端的拉力就不在一条直线上，硬纸片就会转动，说明了只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
（3）[5]小明用剪刀把小纸片一剪两半，两个拉力不再作用在同一物体上，纸片向两边运动，这说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。
（4）[6]图乙中实验时发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡，出现这种情况的原因是物体与桌面之间存在较大的摩擦力。
29． 钩码数量 不能 不在同一直线上的两个力是否平衡 将小卡片剪开 减小摩擦力对实验的影响
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，通过调整钩码数量来改变拉力的大小。
（2）[2][3]将物体转过一定角度，两个力将不在同一直线，松手后小卡片将会转动，不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
（3）[4]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，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。
（4）[5]木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响，纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响，故小华的实验优于小丽的实验。
30． 减小摩擦力对实验产生影响 不相等 相等 偏转 在同一直线 相等 相反 同一直线
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]在做该实验时，为了减小摩擦力对实验造成影响，所以实验时，应将木块放在光滑的水平桌面上。
[2][3]向两端的小盘里加砝码，发现当两盘砝码质量相等时，木块静止，若两盘加的砝码质量不相等，木块不会静止，会向砝码重的一侧移动，两侧的两个拉力不是平衡力，说明平衡的两个力必须大小相等。
（2）[4][5]保持两吊盘中的砝码质量相等，将小车在桌面上旋转一个角度松手后，小车会转动，直到两边的拉线在同一条直线上时木块停止转动，这个操作是用于探究作用在同一物体上的两个力平衡时是否满足在同一直线上，只有在同一直线上的两个力才有可能是平衡力。
（3）[6][7][8]通过上述实验可知：作用在同一物体上的两个力，只有当大小相等、方向相反、且在同一条直线上这两个力才彼此平衡，四个条件缺一不可。