专题02 力与运动（摩擦力）实验题-【知识点+模拟题】2024年中考物理复习讲义

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实验专题02 力与运动（阻力实验）
实验必备知识点
一、力的合成
1、方向相同且在同一直线上的两个力、的合力，合力方向与这两个力的方向相同。

方向相反且在同一直线上的两个力、，如果，那么合力，合力方向与较大力的方向相同。
二、牛顿第一定律：
1.阻力对物体运动的影响：
（1）实验：让 同一小车 从 同一斜面 的 同一高度自由滑下 ，观察下车运动的情况；
（2）这样操作的目的：使小车滑到斜面底端时有相同的 速度 ；
（3）实验方法：
①控制变量法：同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下；
②转化法：阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现；
（4）结论：①阻力越大，小车速度改变的越快；②阻力越小，小车速度改变的越慢；
（5）推断：①如果小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动；②物体的运动不需要力来维持。
2.牛顿第一定律（惯性定律）：
（1）内容：一切物体在 没有受到力 的作用时，总保持 静止状态 或 匀速直线运动状态 。
（2）牛顿第一定律的理解：
①“一切”适用于所有物体；
②“没有受到力的作用”是定律成立的条件；
③“总”说明没有例外；“保持”表示跟前面运动状态相同。
④“或”指物体不受力时，只会存在这两种情况中的一种：
A.原来静止的总保持静止；
B.原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动；
（3）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的，不能用实验直接证明。
（4）牛顿第一定律说明了力和运动的关系：
①力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；
②物体运动之所以会停下来，是由于物体受到了阻力。
（5）知识拓展：阻力与动力
①阻力：力的方向与运动方向相反，阻碍物体的运动，使物体的运动速度变慢；
②动力：力的方向与运动方向相同，促进物体的运动，使物体的运动速度变快。
3.物体运动状态变化的判断：
（1）速度的大小发生变化：由静止到运动、由运动到静止、由快变慢、有慢变快等；
（2）速度的方向改变：匀速圆周运动（速度大小没有变，但是方向改变了）；
（3）只有 静止 和 匀速直线运动 的运动状态才没有改变，其他情况运动状态发生了变化。
4.惯性：
（1）定义：物体保持原来运动状态不变的特性叫惯性；
（2）性质：
①惯性是物体本身固有的一种属性：一切物体任何时候、任何状态下都有惯性。
②惯性不是力，不能说惯性力的作用；
（在解答问题时，只能说“由于惯性”、“具有惯性”；
而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等）
③惯性的大小只与物体的 质量 有关；
与物体的形状、速度、物体是否受力等因素无关；
（3）防止惯性的现象：汽车安装安全气襄，汽车安装安全带；
（4）利用惯性的现象：跳远助跑可提高成绩， 拍打衣服可除尘。
三、二力平衡
1、条件：两个力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，且在同一直线上。
2、平衡状态：静止或匀速直线运动。
3、力和运动状态的关系：
（1）若物体受到平衡力作用（合力为0），则一定处于平衡状态。
（2）若物体受力不平衡（合力不为0），则运动状态一定改变。
四、平衡力与相互作用力
1、相同点
（1）大小相等；（2）方向相反；（3）作用在一条直线上。
2、不同点
（1）平衡力作用在同一物体上。
（2）相互作用力作用在不同物体上。
五、摩擦力
1、定义：两个互相接触的物体，当它们已经发生相对运动或者存在相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或者相对运动趋势的力。
2、产生条件
（1）相互接触并且存在相互挤压；
（2）接触面不是光滑的；
（3）已经发生相对运动或者存在相对运动的趋势。
3、方向：摩擦力的方向与物体相对运动或者相对运动趋势的方向相反。注意：可能与物体运动方向相反，也可能与物体运动方向相同。

与运动方向相反 与运动方向相同
4、分类
（1）静摩擦。（2）动摩擦：①滑动摩擦；②滚动摩擦。
六、研究影响滑动摩擦力大小的因素
测量原理：二力平衡条件。实验方法：控制变量法
测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，此时拉力大小等于滑动摩擦力大小。
3、结论：
①接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
②压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
七、摩擦力的应用
1、增大摩擦力方法
（1）接触面粗糙程度一定时，增大压力。如图a所示，骑自行车刹车时用力捏闸。
（2）压力一定时，增大接触面粗糙程度。如图b所示，浴室的防滑垫制作成颗粒状。

a b
2、减小摩擦力方法
（1）接触面粗糙程度一定时，减小压力。如图甲所示，单杠运动员完成旋转动作时，握杠较松。
（2）压力一定时，减小接触面粗糙程度。如图乙所示，缝衣针表面磨得很光滑。
（3）压力和接触面粗糙程度一定时，变滑动摩擦为滚动摩擦。如图丙所示，滚珠轴承。
（4）加润滑油或者使用气垫使等方法接触面彼此分开。如图丁所示，为自行车齿轮添加润滑油。
甲 乙 丙 丁
补充知识点
一、力和力的作用效果
1、力的概念
（1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。
（2）注意事项：
①一个力的产生一定有施力物体和受力物体，且同时存在。
②单独一个物体不能产生力的作用。
③力的作用可发生在相互接触的物体间，也可以发生在不直接接触的物体间（磁体间的吸引力或排斥力）。
（3）判断力的存在可通过力的作用效果来判断。
2、力的作用效果
（1）力可以改变物体的运动状态。运动状态的改变是指物体的快慢和运动方向发生改变。
举例：小车在推力作用下由静止变为运动；守门员接住飞来的足球。
（2）力可以改变物体的形状。举例：弹簧被拉长，弹弓被拉弯。
二、力的三要素和力的示意图
1、力的单位：牛顿，简称“牛”，符号：N。
2、力的三要素：力的大小、方向、作用点，它们都能影响力的作用效果。
3、力的示意图：用一根带有箭头的线段来表示力的三要素。
（1）线段的长度表示力的大小；
（2）线段末端箭头指向表示力的方向；
（3）线段的起点或者终点表示力的作用点。
三、弹力
1、弹性和塑性
（1）物体受力时发生形变，不受力时自动恢复到原来形状，物体的这种性质叫做弹性。
（2）物体受力时发生形变，不受力时不能自动恢复到原来形状，物体的这种性质叫做塑性。
2、定义：物体由于发生弹性形变而产生的力。例如：压力，支持力，拉力。
3、产生条件：接触并挤压。
四、弹簧测力计
1、弹簧测力计（弹簧秤）工作原理：在弹性限度内，弹簧的伸长量和所受拉力成正比。即弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。注意：伸长量是弹簧长度的变化量。
2、使用弹簧测力计的注意事项
（1）观察弹簧测力计的量程和分度值，不能超过它的测量范围，否则会损坏测力计。
（2）使用前指针要校零。如果不能调节归零，应该在读数后减去起始时示数，才是被测力的大小。
（3）被测力的方向与弹簧轴线的方向一致，以免挂钩杆与外壳之间产生过大的摩擦。
（4）指针稳定后再读数，视线要与刻度线垂直。
五、重力
1、定义：物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
2、符号：G，单位：N。
3、重力的施力物体是地球，地球上的一切物体都受到重力作用。
六、重力的三要素
1、重力的大小
（1）物体所受的重力跟它的质量成正比。
（2）公式：G = mg 或 ，其中g = 9.8 N/㎏，粗略计算可以取g = 10 N/kg。
注意：利用公式G = mg进行计算时，质量m的单位必须是 ㎏。
重力的方向
（1）重力的方向总是竖直向下的。
（2）应用：根据重力方向总是竖直向下制成了重垂线来检查墙壁是否竖直，也可改进后检查窗台、桌面是否水平。
3、重力的作用点：重心
（1）形状规则、质量分布均匀的物体，重心在它的几何中心，例如，球的重心是它的球心。为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常常把力的作用点画在重心上。
（2）形状不规则的物体可以使用“悬挂法”确定重心的位置。
（3）重心越低，稳定性越好。
模拟题练习
如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
（1）图甲中，小明将木板固定，水平拉动木块，拉力逐渐增大，木块一直保持静止，则木块受到的摩擦力________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）小华同学发现小明实际操作中弹簧测力计示数不稳定，于是改进了实验，如图乙，改进后加速拉动木板，则木块所受的摩擦力方向为________；
（3）小华在图乙的基础上继续进行实验，他通过改变木块上砝码的个数改变木块对木板的压力，记录多组滑动摩擦力f及压力FN的大小，作出摩擦力f随压力FN的变化图像，如图丁中A所示，则滑动摩擦力f与压力FN成________关系；若换用更粗糙的木板重复上述实验，作出摩擦力f随压力FN的变化图像，如图丁中________所示（选填“B”或“C”）；
（4）图丙中，小华水平匀速拉动木板，测力计A的示数为6N，测力计B的示数为4N，木块受到的滑动摩擦力大小为________N；若增大拉力，当A的示数为7N时，木板受到地面的滑动摩擦力大小为________N。
【答案】 ①. 变大 ②. 水平向右 ③. 正比 ④. B ⑤. 4 ⑥. 2
【解析】
【详解】（1）[1]拉力逐渐增大的过程中，木块保持静止，处于平衡状态，那么木块在水平方向上所受的拉力与摩擦力是平衡力，它们的大小相等，所以拉力增大时，摩擦力也变大。
（2）[2]在图乙的实验中，木块相对地面是静止的，处于平衡状态，所受的水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力。弹簧测力计的拉力是水平向左的，那么摩擦力的方向是水平向右的。
（3）[3]图丁中的A图线是一条经原点的倾斜直线，所以滑动摩擦力f与压力FN成正比。
[4]若图丁实验中，换用更粗糙的木板重复实验，则在压力相同时，此时木块所受的摩擦力更大，所以此时作出的f随FN的变化图像应是图丁中的B图线。
（4）[5]对木块受力分析可知，木块受到的测力计B的拉力和木板对木块的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，即可得。
[6]根据题意可知，小华水平匀速拉动木板，测力计A的示数为6N，测力计B的示数为4N，可得
此时则有
由于是滑动摩擦力不会随拉力的变化而变化，则当增大拉力，当A的示数为7N时，滑动摩擦力还是2N。
如图所示，是某实验小组用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
（1）实验过程中，应拉着木块在木板上做 _____运动，弹簧测力计的示数如图甲所示，则木块受到的滑动摩擦力大小为 _____N；
（2）对比甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 _____的关系，在图甲中，若拉着木块以比原来更大的速度运动，木块所受摩擦力的大小将 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）实验小组想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，进行了如图丙所示的实验，当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块，为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究，可采取的办法是：_____。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 4.2 ③. 压力大小 ④. 不变 ⑤. 先将木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力的大小，再与甲图实验的数据进行比较
【解析】
【详解】（1）[1][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，根据二力平衡的条件可知，摩擦力的大小等于拉力的大小；弹簧测力计的示数如图甲所示，图中测力计分度值为0.2N，示数为4.2N，即木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N。
（2）[3]分析比较甲、乙两次可知，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，测力计示数大，滑动摩擦力大，故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。
[4]图甲中，若拉木块加速运动，由于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，二者都不变，所以木块所受摩擦力的大小不变。
（3）[5]丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需使压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，由于摩擦力较大，测力计量程不够，可使丙的压力与甲相同进行探究，所以可以将丙实验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较。
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明同学完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
（1）为了测量滑动摩擦力的大小，小明同学的具体操作是___________；
（2）比较甲、乙两次实验数据，可以探究滑动摩擦力的大小与___________的关系；
（3）甲、丙两次实验不能用来探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，原因是___________；
（4）实验反思：实验过程中，小明同学发现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。改进后进行实验时，长木板___________（选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动。
【答案】 ①. 水平匀速直线拉动木块 ②. 压力 ③. 压力不同 ④. 不一定
【解析】
【详解】（1）[1]摩擦力难以直接测量，可以根据二力平衡时拉力等于摩擦力间接测量，所以实验时要水平匀速直线拉动木块。
（2）[2]甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同，压力大小不同，根据控制变量法，可以探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
（3）[3]探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，根据控制变量法，应保持压力不变，改变接触面粗糙程度，而甲、丙两次实验压力与接触面粗糙程度都不相同，故甲、丙两次实验不能用来探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
（4）[4]拉动木板时，木块在水平面上只受到弹簧测力计的拉力与木板的摩擦力，相对于地面处于静止状态，即平衡状态，摩擦力等于弹簧测力计的拉力，拉动木板时，不改变与木块之间接触面的粗糙程度及压力大小，对摩擦力没有影响，故不一定要匀速拉动，操作更简单。
探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示，

（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动是为了使小车在竖直方向受到的___________力和___________力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的阻力作用；实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是保证小车到达水平面开始端的___________相同；
（2）下表是一组同学记录的实验数据，分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越___________，小车前进的距离就越远；
（3）若小车从光滑斜面运动到水平面上直至静止的过程中，克服阻力做功为25J，若要使它回到斜面原位，则需对小车做___________J的功。
【答案】 ①. 重 ②. 支持 ③. 速度 ④. 小 ⑤. 50
【解析】
【详解】（1）[1][2]小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，它们是一对平衡力，合力为零，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力的用。
[3]每次让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度。
（2）[4]由图示实验可知，小车在不同表面滑行的不同，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小的越慢，运动的越远。
（3）[5]实验中，小车的质量始终不变，下滑时重力势能全部转化为动能，小车在水平面运动时，克服阻力做功为25J，说明开始重力势能是25J，滑到底端的动能为25J，故原路返回到原位置时，需要克服摩擦力做25J的功，还得克服重力做25J的功，即总功为25J+25J=50J。
利用斜面可以完成图甲、乙所示的实验。
（1）如图甲，利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在不同粗糙程度表面上运动不同的距离后停止，为便于得出实验结论，木板、毛巾、平板玻璃在水平面上的摆放顺序是_____，在上述实验过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是_____；
（2）①如图乙，利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与_____的关系；
②小明认为用弹簧替代斜面可以探究小车的动能大小与其质量的关系。如图丙所示，只需利用质量不同的小车将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块即可。小明的这种方案是否可行？答：_____。
【答案】 ①. 毛巾、木板、平板玻璃 ②. ③. 速度 ④. 不可行
【解析】
【详解】（1）[1]在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到木板再到平板玻璃，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小，所以摆放顺序是：毛巾、木板、平板玻璃。
[2]在利用斜面研究阻力对物体运动的影响的实验中，小车的质量始终不变，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的速度相同，因此，小车具有的动能相同，也就是说，小车的做功能力是相同的，最终克服阻力做的功也是相等的，即。
（2）[3]在利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关的实验中，让同一小车处在不同的高度，控制了小车的质量相同，改变了小车的运动速度，这样设计的目的是研究动能与运动速度的关系。
[4]利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，该实验方案不可行，因为未控制小球撞击木块时速度一定。
如图探究影响滑动摩擦力大小的因素，物体A的重为12N。
（1）如图甲，加速拉动木板，则测得的A的摩擦力______（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）；
（2）由图______两次实验，可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
（3）由甲、丙两图的实验结论可知，丁图中氢气球对A向上的拉力为______N。
【答案】 ①. 不受影响 ②. 甲、乙 ③. 2
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]实验中，物体A始终处于静止状态，不论匀速还是加速拉动木板，弹簧测力计对A的拉力均与A受到的滑动摩擦力是一对平衡力，两力大小相等， 即弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小，所以测得的A受到的摩擦力不受影响。
（2）[2]探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，需要根据控制变量法控制压力不变，改变接触面的粗糙程度，故对比甲、乙两图实验可以完成。
（3）[3]A的重力为12N，则图甲中对木板的压力为12N，受到的摩擦力为2.4N；图丙中对木板的压力为24N，受到的摩擦力为4.8N。故摩擦力与压力的比值
由图丁可知，此时的摩擦力为2N，减小的摩擦力为
2.4N-2N=0.4N
则减小的压力
即丁图中氢气球对A向上的拉力2N。
如图所示，某同学用该装置探究“阻力对物体运动的影响”。

（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的____________；
（2）若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，标记a、b、c是小车在不同材料表面上停下的位置，则标记c是小车在____________表面上停下的位置；
（3）若在水平面铺上同种材料，再添加一个小木块，让同一小车从不同高度由静止滑下，则还可以探究小车动能与____________的关系。
【答案】 ①. 速度相同 ②. 木板 ③. 速度
【解析】
【详解】（1）[1]为了使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小相等，实验中每次均让同一小车从斜面的相同高度由静止自由下滑。
（2）[2]若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，则标记c距离最远，所以应该是相对光滑的表面，即应该是小车在木板表面上停下的位置。
（3）[3]让同一小车从不同高度由静止滑下，到达水平面的速度不同，因此可探究小车的动能与速度的关系。
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实验。

（1）实验要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做___________直线运动，根据___________知识可知，此时木块受到的摩擦力与拉力二力大小相等，木板受到摩擦力的方向___________；
（2）在甲图示数实验中，弹簧测力计的示数为___________N；
（3）比较甲、乙两次实验，可以得出结论：___________；
（4）小红和小明都感到实验中弹簧测力计读数有一定困难，经过思考，小红提出把弹簧测力计右端固定，水平向左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___________。
【答案】 ①. 匀速 ②. 二力平衡 ③. 向左 ④. 2.4 ⑤. 粗糙程度一定，压力越大摩擦力越大 ⑥. 弹簧测力计示数稳定（无需匀速拉动长木板）
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中运用二力平衡的知识，让木块在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数等于物体受到的摩擦力大小。
[3]因为摩擦力与木块运动的方向相反，所以方向为水平向左。
（2）[4]图甲中，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以示数为2.4N。
（3）[5]甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力越大，弹簧测力计的示数越大，说明：粗糙程度一定，压力越大摩擦力越大。
（4）[6]把弹簧测力计右端固定，水平向左拉木板来改进实验装置，拉木板可以不用匀速直线拉动，此时木块相对于地面静止，且产生的滑动摩擦力不变，弹簧测力计示数稳定。
用图示的装置探究滑动摩擦力跟接触面粗糙程度的关系。实验器材有：木块、长木板、棉布、毛巾、弹簧测力计。

（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做__________运动，根据二力平衡知识，测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
（2）第一次实验中弹簧测力计的示数如图所示为__________N，分析表中数据可以得到的结论是：__________；
（3）交流与反思：若在第3次实验中沿着水平方向加速拉动木块，则木块所受摩擦力__________（大于/等于/小于）2.4N。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 1.2 ③. 压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]实验中用弹簧测力计水平拉动木块在水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于木块受到的拉力，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。
（2）[2][3]如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N；根据表中数据可知，接触面变粗糙，摩擦力变大；可以得到的结论是：接触面间压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力就越大。
（3）[4]第三次实验时，加速拉动木块，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，还等于2.4N，此时木块做加速运动。拉力不等于摩擦力。
在“探究二力平衡条件”实验中，小华与小明设计的实验装置如图甲、乙所示。

（1）如图甲所示，现保持F1与F2大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，此实验可以说明二力平衡时两个力应_______；
（2）实验中，将木块换成小车是为了_______，当小车处于________状态，我们便可认为它受到的力相互平衡；
（3）在探究二力平衡的条件时，小华和小明都忽略了次要因素，抓住主要因素，下列不属于这种研究方法的是________；
A.用细线、轻质滑轮来研究滑轮组的特点
B.理想电流表——不考虑电流表内部的电阻
C.选用薄玻璃板来研究平面镜成像的特点
D.在计算灯泡中电流时不考虑导线的电阻
（4）利用图丙装置________（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。图丙装置中保持两侧钩码数相等，用手将纸片拿住不动（如图中所示状态），松手后，纸片将________；
（5）为了验证问题（1）中的结论，小美同学将图乙中卡片往下拉到一定距离，如图丁所示，松手后发现卡片又恢复图乙原状，小美的方法_________（选填“能”或“不能”）得到结论，这是因为_________。
【答案】 ①. 在同一直线上 ②. 减小摩擦力对实验的影响 ③. 静止或匀速直线运动 ④. C ⑤. 能 ⑥. 静止 ⑦. 不能 ⑧. 未控制两个力的方向相反
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，现保持F1与F2大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，此时两力 不在同一直线上，松手后，小车将发生转动，说明小车不平衡，此实验可以说明二力平衡时两个力应作用在同一直线上。
（2）[2]实验中，将木块换成小车是为了将滑动摩擦变滚动摩擦，减小摩擦力对实验的影响。
[3]当小车处于静止或匀速直线运动状态，小车处于平衡状态，我们便可认为它受到的力相互平衡。
（3）[4] A．用细线、轻质滑轮来研究滑轮组的特点，是为了减小细线与滑轮重力对实验的影响，故A不符合题意；
B．电流表的电阻很小，对实验的影响很小，实验中可以忽略不计，故B不符合题意；
C．选用薄玻璃板来研究平面镜成像的特点，是为了避免出现两个像，且便于确定像的位置，故C符合题意；
D．在计算灯泡中电流时不考虑导线的电阻，导线电阻很小，对实验结果的影响较小，故D不符合题意。
（4）[5]利用图丙装置，卡片两边拉力方向相反，作用在同一直线上，作用在同一纸片上，也可以通过调整两边砝码的个数改变两拉力的大小，能探究二力平衡的条件。
[6]图丙装置中保持两侧钩码数相等，用手将纸片拿住不动（如图中所示状态），纸片受到的两力相平衡，松手后，纸片将静止。
（5）[7][8]由图丁得，小美同学将图乙中卡片往下拉到一定距离，两个力方向不在同一直线上，两力的方向也没有相反，未控制两个力的方向相反不能得到两力平衡时两力要在同一直线上。
在探究二力平衡条件的实验中，同学们设计了如图所示的装置。
（1）小华的方案如图甲，将系轻质小卡片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 相反 ，并通过调整 钩码数量 来改变拉力的大小，使小卡片保持平衡。
（2）小明的方案如图乙，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 D 。
A.小卡片是比较容易获取的材料
B.小卡片容易扭转
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减少摩擦力对实验结果的影响
【答案】（1）相反；钩码数量；（2）D。
【解析】
【详解】（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线对小卡片施加了两个方向相反的拉力，并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小；
（2）实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响．小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是小华的实验方案好，故ABC错误，D正确。
故答案为：（1）相反；钩码数量；（2）D。
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力的大小
大
较大
较小
小车移动的距离s/cm
11.3
20.6
26.8
实验次数
1
2
3
接触面情况
木块和长木板
木块和棉布
木块和毛巾
摩擦力/N
1.9
2.4