题目内容

13．在探究“二力平衡的条件”的实验中：
（1）实验装置如图所示．实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系．实验中，小车应该处于静止状态．
（2）实验中，通过调整钩码个数来改变F1和F2的大小．
（3）实验中，保持F1与F2大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将发生什么变化，这个探究目的是探究二力平衡时，两个力必须在同一直线上．
（4）本实验，教师指出水平桌面越光滑越好，这样说明的原因是减小摩擦力对实验的影响．

分析 （1）二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力，若大小相等、方向相反、作用在同一条直线上；
（2）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，拉力的大小等于钩码的重力，通过调节钩码的个数来改变拉力的大小；
（3）当作用在小车上的两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上，小车就会处于静止状态；当这两个力不是作用在一条直线上，小车就会转动；（4）探究二力平衡条件时，物体在水平方向上只受两个力的作用，消除摩擦力效果最好．

解答 解：
（1）在水平桌面上的小车受到水平向左的力F1和水平向右的力F2，F1和F2等于水平桌面左右两端所挂钩码的重力，桌面两端都挂了两个钩码，钩码的重力相等，F1和F2也就相等，方向相反，且作用在同一直线上，这两个力就是一对平衡力，小车就会处于静止状态；
（2）小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数来改变F1和F2的大小；
（3）用手将小车扭转一个角度，小车受到的力F1和F2不在一条直线上，小车受到的不再是一对平衡力，小车就会转动；实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须在同一直线上；
（4）实验桌面越光滑，物体在水平桌面上受到的摩擦力越小，可以减小摩擦对实验的影响．
故答案为：（1）静止；（2）钩码个数；（3）探究二力平衡时，两个力必须在同一直线上；（4）减小摩擦力对实验的影响．

点评 探究二力平衡时，只能探究静止状态的二力平衡条件，匀速直线运动状态下的二力平衡条件是科学推理出来的．

练习册系列答案
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3．水陆两用坦克的车体呈船形，比普通坦克要大，既可在陆地上行驶，又可在水面上航行．现有一辆水陆两用坦克质量为 4.0×104kg，配备发动机额定功率为420kW，履带着地的总面积为4m2，水上最大行驶速度为14km/h，陆地最大行驶速度为54km/h（取g=10N/kg）．求：
（1）坦克在水平地面上行驶时，它对地面压强的大小；
（2）坦克在水面上航行时，它受到浮力的大小；
（3）若该水陆两用坦克在水面上以最大速度匀速行驶28km（发动机正常工作），牵引力做了多少功？
（4）当该坦克从长江开到大海里，吃水深度（指水面到坦克底部的深度）是变大还是变小？请说明理由．
4．如图甲所示是小明同学研究二力平衡条件的实验装置，小明利用这个装置完成如下的实验操作：
（1）在两边托盘内加上质量不等的砝码，发现小车向砝码质量较大的一边运动；在两边托盘内加上质量相等的砝码，发现小车保持静止．由此可以得到的结论是作用在同一物体上、同一直线上、方向相反的两个力，只有力的大小相等才能平衡；
（2）把小车在水平桌面上扭转一个角度后再释放，观察小车的运动状态是否发生改变，这一操作的目的是验证是否只有作用在同一直线上的两个力才能平衡；
（3）小聪认为，小明的实验方案有一些不合理的地方，于是小聪选用了如图乙所示的实验装置；小聪将系与小卡片对角上的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂钩码，进而研究“二力平衡的条件”．老师也认为小聪的实验方案优于小明的实验方案，其主要原因是A．
    A．减少摩擦力对实验结果的影响            B．小卡片是比较容易获取的实验材料
    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
（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图乙装置的情况下，小聪接下来的操作是把小纸片剪成两半，观察小纸片的运动状态是否发生改变．
1．在“探究液体内部压强特点”的实验中，首先必须检査压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性差（选填“好”或“差”）．排除故障后，小唐首先探究水内部压强特点，情景如图（A）、（B）、（C）所示．
（1）比较A图、B图和C图，可以得到的结论是：同种液体，同一深度液体向各个方向的压强相同；
（2）在B图中把金属盒慢慢下移，可以观察到U型管两边液面的高度差会逐渐增大，从而得到的结论是：同种液体中，液体的压强随深度的增大而增大；
（3）小唐为研究液体压强与液体密度的关系接着进行了如下实验：保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图D所示，比较C、D两次实验，小唐得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大”的结论．你认为他的实验设计是否合理？答：不合理．原因是：没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化．
8．某小组同学为了“研究物体的动能大小与哪些因素有关”，让若干小球先后从光滑斜面上由静止滚下，从A到B沿水平面做匀速直线运动，然后在B点分别撞击同一个小木块，并推着木块水平移动一段距离．放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远，表示小球撞击前的动能越大．他们在如图甲所示的装置上安装了数据采集系统，自动生成小球在AB段运动中的S-t图象，并测量了不同小球在水平面推动同一木块移动的距离，部分数据记录在下表中．图乙所示是其中两次质量为0.1千克的小球中从不同高度滚下来在AB段运动的S-t图象．
实验序号小球质量（千克）小球速度（米/秒）木块移动的距离（米）
10.10.10.2
20.10.20.8
30.20.21.6
40.30.22.4
5
6
（1）请根据S-t图所提供的信息将表格中实验序号2的数据填写完整．
（2）该小组同学在检查实验数据时发现还有甲（0.1千克、0.3米/秒、1.8米）、乙（0.4千克、0.2米/秒、3.2米）两组数据没有填写入表格．随后马上将甲、乙两组数据依次补填在实验序号5和6中．
请你根据上述实验的所有数据及相关条件进行分析，可得出初步结论：
①分析比较实验序号1、2、5可知：当物体的质量相等时，物体的速度越大，物体的动能越大；
②分析比较实验序号2、3、4、6可知：当物体的运动速度大小相等时，物体的质量越大，物体的动能越大．
18．下面事例中最能说明“力能改变物体的运动状态”的是（　　）
A．
把弓拉弯		B．
将竿压弯		C．
将木柴劈开		D．
自由下落的小球
5．请在杠杆A端处画出把物体拉起时的最小拉力F1的作用线及其力臂．
2．在一次物理课外小组活动中，物理老师给同学们准备了以下物品和器材：一个小石块（能放入量筒或烧杯）、弹簧测力计、量筒、烧杯、刻度尺、水、细线．请你选用以上器材测量出小石块浸没在水中受到的浮力大小（要求用测出的物理量表示）．
（1）选取器材：小石块、弹簧测力计、烧杯、水、细线；
（2）实验步骤：①用细线拴住小石块，用弹簧测力计测出石块的重力G；
②在烧杯中装上适量的水，把拴在弹簧测力计下的小石块缓慢浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数F；
③此小石块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F．
3．小刚同学要测量一块形状不规则金属块的密度．
（1）把天平放在水平桌面上，然后调节平衡螺母，使天平平衡．请指出小刚操作的不当之处：调平衡前游码未归零．
（2）改正错误后，他用天平测量金属块的质量．当天平平衡时，放在右盘的砝码和游码位置如图甲所示．

（3）他发现金属块放不进量筒，改用如图乙所示的方法测量金属块的体积，步骤如下：
a．往烧杯中加入适量水，把金属块浸没，在水面达到的位置做标记，然后取出金属块；
b．先往量筒中装入40mL的水，然后将量筒中的水慢慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒中剩余的水的体积如图丙所示，则金属块的体积为12cm3．
（4）计算出金属块的密度为3.25×103kg/m3．小刚用这种方法测出的金属块密度会偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

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