题目内容

7．如图，小明在探究二力平衡条件的实验：

（1）图1：装置水平放置，将系于小车两端的细线分别挂上一个钩码，跨过定滑轮，使两个拉力F1、F2方向相反．待小车平衡后，将小车水平转过一个角度（两根细线仍平行），松手后小车不能保持静止．可得出结论两个力必须作用在同一条直线上才可能平衡．
（2）图2：A、B小车内分别装有电磁铁，电磁铁的通、断电均可遥控实现．当通电时，A、B小车吸合成一体．为了探究二力平衡时，二力是否需要作用在同一物体上，在图中所示情况下，下一步的操作是遥控断电，观察物体能否静止．
（3）课本实验中选用硬纸片代替小车，目的是忽略硬纸片的重力．这种突出问题的主要因素、忽略次要因素，是科学中经常采用的一种科学研究方法．以下四个实例中所用研究方法与此相同的是B．
A．选用小磁针探究磁体周围的磁场
B．选用轻质光滑细绳探究动滑轮的特点
C．选用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系．

分析 （1）实验中通过调整钩码的个数来改变拉力的大小；作用在车上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上时，车平衡，从车被破坏平衡后再平衡来确定平衡；
（2）要探究一对平衡力是否作用在同一物体上，可使两个力不在同一物体上，看是否能够平衡；
（3）滚动摩擦力远小于滑动摩擦力．

解答 解：（1）二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上时；
（2）探究二力平衡时，二力是否作用在同一物体上，可通过遥控断开电源，使电磁铁失去磁性，这样两个小车便会成为两个物体；
（3）滚动摩擦远小于滑动摩擦力，实验中用小车代替木块，可减小摩擦力对实验的影响；故与B的研究方法相同；故选B．
故答案为：（1）两个力必须作用在同一条直线上才可能平衡；（2）遥控断电，观察物体能否静止；（3）B．

点评 本题是探究二力平衡条件的实验，在掌握平衡条件的同时，并要掌握探究的方法．

练习册系列答案
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17．将重为16牛的物体用图示装置在5秒内匀速提升2米，已知动滑轮重力为4牛，不计轮轴间摩擦及绳重，求：
（1）拉力的大小F；
（2）该过程中的有用功W有；
（3）该过程中拉力功率P．
18．在“探究小灯泡的电功率”实验中，小灯泡标有“2.5V”的字样，实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为“10Ω　2A”、“50Ω　1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、1.5V的干电池若干、开关、导线．
（1）请将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑时，电路中电流变小（导线不允许交叉）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：变阻器最大阻值太小；该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其作用主要是改变灯的电压．
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，测得几组对应的电压与电流值，作出了如图乙所示的U-I图象，从图象可知小灯泡的额定功率是0.625W，进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）实验结束后，老师给同学们一个10Ω的定值电阻R0和两只电流表，让他们测出标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如丙所示，请你将实验过程补充完整；闭合开关，调节变阻器的滑片，使电流表A1的示数为0.38A，此时小灯泡正常发光，电流表A2的示数如图丁所示，则小灯泡正常发光时的电阻是11.9Ω（保留一位小数）
15．在“测定小灯泡的电动率”的实验中（小灯泡标有“3.8V”字样），电源电压恒定．
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮．
（2）在检查电路连接时，变阻器滑片P应移到端A（选填“A”或“B”），目的是为了保护电路．
（3）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，通过灯泡的电流为0.3A，灯泡的额定功率为1.14W．
（4）做完实验后，小明看到实验台上有一个定值电阻R，上边的数字模糊不清，想测出它的阻值，可是发现电压表损坏．小明设计的电路图如图2所示，请你把它的实验步骤补充完整，小灯泡的额定电压U额、额定电流I额已知，用已知量和测量量出电阻R的表达式．
a．闭合S1、断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I额；
b．保持变阻器的滑片位置不动，断开S1，闭合S2，测得R与L的总电流I；R=$\frac{{U}_{额}}{I-{I}_{额}}$．
2．2016年1月10日，金丽温高铁正式开通车，从此丽水开启了高铁时代．小华今年春节就和爸妈外出旅行，细心的小华发现，高铁站台前都有一条安全线，地铁列车车身线形流畅、优美，头部向前突出颇像子弹头．据小华了解，地铁2号线遵循绿色地铁的发展理念，列车采用轻量化铝合金车体设计，广泛采用吸音以及降噪材料，使车辆更轻，更安静．还采用材料循环运用技术，整车90%的材料均可再生使用，列车刹车时，仍继续向前运动，所减少的能量大部分可以转化为电能．阅读完上面的文字后请回答：

（1）列车刹车时，仍继续向前运动是因为列车具有惯性；有一条安全线的作用是列车周围的空气流速快压强小，安全线以外的空气压强大会将人压向列车．铝合金车体设计中的铝合金是混合物．（填“纯净物”“混合物”）
（2）小华又了解到丽水到义乌大概175公里，需要1小时10分钟到达，那么该高铁列车的速度是150km/h．
12．图甲是具有存车、景观功能的“空中存车亭”．图乙是它的工作原理：A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端悬挂存车架，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机．存车时，汽车开到存车架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面．
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19．中国第一艘航母--“辽宁号”，在航行的过程中，两侧的护卫舰不能靠它太近，因为两舰之间海水的流速大，压强就小，外部的水会把两舰挤在一起．它满载时排水量达6.75×107千克，此时它所受的浮力为6.75×108牛．
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A．开关S断开时，灯泡电阻为0
B．向右移动滑动变阻器时，可使灯泡的额定电压变小
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17．小强同学近日发现自己的眼睛看不清楚黑板上的字．到医院进行了检查，医生告诉他已患了某种屈光性的疾病，并给他画了幅图（如图所示）来说明情况．
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