专题14-探究二力平衡条件（实验探究）-2026中考物理解题思路突破及真题演练（含解析全国通用版）

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其实，所有这些精妙的设计，都是为了对抗一个“狡猾的敌人”——摩擦力，以及排除其他因素的干扰。我们的核心思路就是“控制变量法”与“对比分析法”。我们要思考：每一个实验步骤是为了探究二力平衡的哪一个条件（大小相等、方向相反、同一直线、同一物体）？用什么手段去排除摩擦力的影响？通过这样的思考，你才能真正理解实验设计的精妙之处。
掌握了这个实验的探究方法，你收获的不仅是物理知识，更是一种严谨的科学思维。在中考里，实验探究题是区分度最高的题型之一，而“二力平衡实验”又是其中的经典母题。拿下它，你就能举一反三，搞定一大类实验题！
解题思路总结：
针对“探究二力平衡条件”的实验探究题，解题的核心是明确每一步操作的目的。第一，明确研究对象的选择。实验中常选用小车或轻质小卡片。选用小车（尤其是放在水平桌面上）时，必须考虑桌面的摩擦力和小车自身重力的影响。而选用小卡片的好处在于，小卡片质量很小，可忽略重力，且悬空进行实验，能极大地减小摩擦力和重力对实验的影响，使结论更准确。第二，理解操作背后的目的。当两边挂等重钩码时，是探究“大小相等”；把小卡片扭转一个角度后松手，是为了验证“作用在同一直线上”；用剪刀把小卡片从中间剪开，则是为了探究“作用在同一物体上。第三，能评价实验方案的优劣。能够分析出图b（用木块）方案的主要缺点是木块与桌面间的摩擦力较大，会影响实验结果。
1．（2020·湖南常德·中考真题）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
2．（2022·山东聊城·中考真题）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。
（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小___________对实验结果的影响；
（2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持___________（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态；
（3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小___________；
（4）小车处于静止后，保持与的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在___________上。
3．（2022·江西·中考真题）疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。
【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。
【设计实验】如图1所示
（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；
（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。
【进行实验】
（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；
（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶，再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；
（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；
（4）更换小卡片，重新组装，如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。
请将表格中①的内容补充到横线上：①______；
【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小______，方向相反，并作用在______上；
【交流与评估】
（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的______的作用，它类似于简单机械中的______；
（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一对平衡力。
4．（2021·山东日照·中考真题）乐乐所在的小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，器材有：长方体木块（各表面的粗糙程度相同），一面较光滑一面粗糙的长木板，弹簧测力计，钩码若干。
【设计实验】
（1）如图甲所示，乐乐用弹簧测力计水平拉动木块在___________运动，根据___________原理，木块在长木板上做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力是一对___________，此时木块所受的滑动摩擦力等于___________N。
（2）由于影响滑动摩擦力大小的因素可能有多个，在探究某一因素对滑动摩擦力大小的影响时，应该采用的研究方法是___________法。
【进行实验与收集数据】
小组已进行了四次实验，数据记录如表。
【分析与论证】
（3）分析实验数据，由此得到的结论是滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，而与接触面积的大小___________，第五次实验，滑动摩擦力大小应等于___________N。
【反思与评估】
（4）乐乐发现在本实验中用的是木块，而课本中做“探究二力平衡的条件”的实验时用的是如图乙所示的小车，且放在较光滑的桌面上，原因是小车与桌面间的___________更小，从而减小对实验结果的影响。
5．（2021·四川泸州·中考真题）某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示，M为一轻薄塑料片，实验中所用的钩码均为100g，不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。

（1）在图甲的装置中滑轮的作用是_______。
（2）当左右两端同时各挂1个钩码时，塑料片静止，其左端受到的拉力F1与右端受到的拉力F2的方向_______；当左端再挂上一个钩码时，如图乙所示，塑料片将做_______（选填“匀速”或“变速”）运动，此时塑料片受到的合力为_______N。
（3）在图甲实验的基础上，用剪刀将塑料片从中间剪断，断开的塑料片向两边加速运动，说明不在同一物体上的两个力________平衡（选填“能”或“不能”）。
6．（2020·湖南张家界·中考真题）在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或___________状态时，它受到的力是相互平衡的；
(2)从实验效果的角度分析，你认为___________方案更好，理由是___________；
(3)乙实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量___________时，小卡片静止；
(4)把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在___________才能平衡；
(5)在小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在___________才能平衡。
7．（2019·四川内江·中考真题）如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图．
(1)实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的_____更小，从而减小对实验结果的影响．
(2)在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将__，动能将__．(选填“变大”、“变小”或“不变” )
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小___．
8．（2019·贵州铜仁·中考真题）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_________________．
9．（2023·黑龙江绥化·中考真题）如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。

（1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力______。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力______；
（2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车______，这说明相互平衡的两个力作用在______；
（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较______的砝码进行实验。（选填“大”或“小”）
10．（2021·湖南衡阳·中考真题）小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下：
（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮、、分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但___________不相等，则这两个力不平衡。
（2）按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，把塑料块转过，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但___________，这两个力不平衡。
（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是___________。
A．塑料块容易扭转
B．塑料块是比较容易获取的材料
C． 减少了摩擦力对实验结果的影响
11．（2020·浙江台州·中考真题）为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是_____。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是_____，物体才处于静止状态。
(3)如图乙，若启动电动机继续进行研究：当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时，观察物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是_____。
12．（25-26八年级上·北京延庆·期末）探究二力平衡条件的实验中，小京在一张长方形轻质硬纸板的对角位置打两个孔，并在两孔之间画一条线，将两根细线系在轻质硬纸板的两个孔上，细线另一端跨过桌边的滑轮各悬挂一个50g的钩码。
①放手后轻质硬纸板在竖直平面内保持静止状态，如图甲所示。
②将轻质硬纸板在竖直平面内逆时针扭转一下，使轻质硬纸板的长边与桌面平行，这时两细线方向恰好平行，放手后轻质硬纸板发生顺时针转动，如图乙所示。
(1)仿照表中的示例，补全表格中Ⅰ和Ⅱ的内容。
(2)分析上表可知：物体处于二力平衡状态时，除了两个力大小相等、方向相反外，还需要满足的条件是______。
13．（2025·云南楚雄·二模）在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
(1)如图甲，小潭发现向左盘和右盘加入等重的砝码时，木块处于静止状态，再把右盘中的砝码换成较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，这时木块在水平方向受到的合力是___________ N。通过实验比较方案甲和乙，小潭发现采用方案___________实验效果更好；原因是可以减小___________力对实验的影响。
(2)用乙方案实验时，保持与大小___________，将小车扭转一个角度，松手后小车不能保持平衡，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时两个力必须___________。
(3)用丙方案实验时，卡片C要选择较___________（选填“重”或“轻”）的。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图丙所示装置进行实验，下一步的操作是___________。
(5)试验中，为了探究两个力满足什么条件才能平衡，所挂钩码质量最合适的是___________。
A．5g
B．10g
C．200g
D．任意质量均可
14．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）力学实验课上
(1)13班学生在图甲实验完成的基础上，将小车扭转一个角度，松手后，观察小车的情况，这样做可以探究什么问题？_____________；
(2)你结合学过知识和甲、乙、丙实验发现，当小车静止时水平方向上受到两个力关系是_________________；
(3)14班学生把杠杆水平放置，且自重忽略不计，O是支点，左侧挂一重物，动力F1大小为3N，整个装置处于静止状态，则物体的重力为_________N。此时杠杆属于__________杠杆（选填“省力”或“费力”）
(4)15班学生所用弹簧测力计的量程为5N，待测滑动摩擦力约为8N。水平桌面上备有乙图中的器材，请你帮他画出能测出滑动摩擦力的装置图。（弹簧测力计重、滑轮重及滑轮与轴和线之间的摩擦忽略不计）
15．（2025·陕西西安·三模）请完成下列填空。
(1)如图1所示，小强在探究树荫下的光斑时，在一块硬纸板上挖出边长为4.5mm的正方形孔，把这块挖有正方形孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距较远时，在地面上能观察到___________（选填“正方形”或“圆形”）光斑；
(2)如图2所示是某景区的等高线图，图中的数值表示海拔。小明从A地走到B地的过程中，他的重力势能___________（选填“变大”“变小”或“不变）；
(3)小秦同学利用支架、钩码、小车等器材探究“二力平衡的条件”，实验中，在小车两端的细绳上挂等重的钩码后出现如图3所示的情况，此时小车___________（选填“是”或“不是”）平衡状态。随后小秦将小车换成任意形状的轻质卡片，他___________（选填“能”或“不能”）完成所有探究活动。
实验步骤
小卡片所受二力情况
小卡片的运动状态是否改变
是否作用在同一物体上
大小
方向
是否作用在同一直线上
（1）
是
不等
相反
是
是
（2）
是
相等
相反
是
否
（3）
否
——
——
——
是
（4）
是
相等
相反
①
是
实验次数
压力大小
接触面的粗糙程度
滑动摩擦力F/N
1
木块平放
粗糙
2
2
木块平放
较光滑
1.6
3
木块平放十钩码
较光滑
1.8
4
木块侧放
粗糙
2
5
木块侧放
较光滑
实验序号
纸板在水平方向受二力情况
纸板运动状态是否改变
大小
方向
是否在同一直线
甲
相等
相反
是
否
乙
相等
相反
Ⅰ_______
Ⅱ_______
《专题14-探究二力平衡条件（实验探究）-2026中考物理解题思路突破及真题演练（含解析）》参考答案
1． 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
【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。
2． 摩擦力 静止 相等 同一直线
【详解】（1）[1]实验中选用小车为研究对象，滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力对实验结果的影响。
（2）[2]实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，如果小车处于静止状态，说明小车受到平衡力的作用。
（3）[3]实验时，向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，这表明平衡的两个力需要大小相等。
（4）[4]把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。
3． 否 相等 同一条直线 方向 定滑轮 重 支持
【详解】[1]由实验步骤（4）可知，此时两绳子对小卡片的拉力不在同一条直线上，故可知表格中①的内容应填否。
[2][3]由表中数据可知，只有实验步骤（2）中小卡片才能保持静止，故可知二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。
（1）[4][5]由图中可知，晾衣架将变绳子对小卡片水平方向的拉力变成了竖直方向上，所以晾衣架起到了改变拉力的方向的作用，故可知它类似与简单机械中的定滑轮。
（2）[6][7]由受力分析可知，静止在水平桌面上的剪刀，受到向下的重力和向上的桌面的支持力，剪刀在这两个力的作用下处于受力平衡状态，故这两个力是一对平衡力。
4． 匀速直线 二力平衡 平衡力 1.6 控制变量 无关 1.6 摩擦力
【详解】（1）[1][2][3][4]根据二力平衡的知识，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小；由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.6N，此时的木块所受滑动摩擦力是1.6N。
（2）[5]将多因素问题转化为单因素问题来研究的方法叫控制变量法；滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度两个因素有关，所以探究中要采用控制变量法。
（3）[6][7]实验表明，摩擦力的大小与接触面的大小没有关系，因此第5次实验中的摩擦力和第2次实验中相同，也是1.6N。
（4）[8]用小车代替木块是变滑动为滚动减小摩擦力，放在较光滑的桌面上也是为了减小摩擦力，因此用小车代替木块并放在较光滑的桌面上，都是为了减小摩擦力对实验的影响。
5． 改变力的方向 相反 变速 1 不能
【详解】（1）[1]在图甲的装置中滑轮是定滑轮，它的作用是改变力的方向。
（2）[2]当左右两端同时各挂1个钩码时，塑料片静止，其左端受到的拉力F1向左，右端受到的拉力F2的方向向右，F1、F2的方向相反。
[3]当左端再挂上一个钩码时，如图乙所示，塑料片受到的力左侧大于右侧，故纸片将做变速运动；此时塑料片受到的合力为
（3）[4]在图甲实验的基础上，用剪刀将塑料片从中间剪断，断开的塑料片各自受到同侧钩码的拉力向两边加速运动，不再是平衡状态，说明不任同一物体上的两个力不能平衡。
6． 匀速直线运动 乙 摩擦力对实验的影响较小 相等 同一直线 同一物体上
【详解】(1)[1]物体不受力或受到平衡力时处于平衡态，处于平衡态的物体保持静止状态或者保持匀速直线运动状态。
(2)[2][3]从实验效果角度分析，乙方案更好，因为乙方案与桌面不接触，摩擦力对实验的影响会更减小。
(3)[4]当两端小盘中砝码质量相同时，小卡片静止，因为小卡片此时受到水平上的两个拉力大小相等。
(4)[5]将小卡片转过一个角度时，小卡片在水平方向上所受的两个力不是作用在一条直线上，不能处于静止状态，而小卡片恢复原状后，水平方向上的两个力作用在同一直线上，则又可处于静止状态，这说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
(5)[6]将小卡片剪开后，大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力分别作用在不同的物体上，则两个物体都会运动，所以说明这样的两个力必须作用在同一物体上，才能平衡。
7． 摩擦力 变小 变大 相等
【详解】第一空．实验时使用小车而不使用木块，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，大大减小了摩擦，减小了摩擦对实验的影响；
第二空．小车向左运动过程中，左盘中砝码的质量不变，高度减小，重力势能将变小；
第三空．砝码的速度增大，动能将变大；
第四空．当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，由于砝码的重力相同，这两个力产生的拉力是一对平衡力，小车就能保持静止，说明彼此平衡的两个力大小相等．
8． 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
【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．
9． 大小相等 方向相反 转动 同一直线上 大
【详解】（1）[1]在两托盘中放入质量相等的砝码，左右两侧拉力相等，小车平衡；在两托盘中放入质量不相等的砝码，左右两侧拉力不相等，小车不能平衡， 说明相互平衡的两个力大小相等；
[2]把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，小车受到的这两个力的方向相同，不能平衡，说明这说明相互平衡的两个力方向相反。
（2）[3][4]将已经平衡的小车扭转一个角度后，小车受到的这两个力就不在同一条直线上，结果小车会转动，直到这两个力在同一条直线上，说明相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
（3）[5]砝码质量越大，对小车的拉力就越大，摩擦力对实验的影响就会越小。
10． 大小 不在同一直线上 C
【详解】（1）[1]由图甲知道，作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力，方向相反，由于大小不相等，物体不能处于平衡态，所以，这两个力不平衡。
（2）[2]由图乙、丙知道，两个大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力作用下，物体不能处于平衡态，即这两个力不是平衡力。
（3）[3]两图相比知道，甲图可减小摩擦力对实验的影响，故选C。
11． 减小研究对象的自重对实验的影响 在同一直线上 作用在物体上的两个力满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态
【详解】(1)[1]由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，这样可以减小研究对象的自重对实验的影响。
(2)[2]图甲中静止的研究对象转到虚线位置，此时两个力不在同一条直线上，松手后发现研究对象发生转动，这表明二力平衡时，这两个力需要满足的条件是在同一条直线上，物体才处于静止状态。
(3)[3]当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时，可以观察到物体做匀速直线运动，当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，可以观察到物体做变速运动，所以研究的目的是：作用在物体上的两个力满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态。
12．(1) 否 是
(2)两个力在同一直线上
【详解】（1）[1]在乙实验中，将轻质硬纸板在竖直平面内逆时针扭转一下，使轻质硬纸板的长边与桌面平行，此时两根细线方向平行，说明两个力不在同一直线上。
[2]放手后轻质硬纸板发生顺时针转动，即纸板的运动状态改变。
（2）对比甲、乙实验，甲中两个力大小相等、方向相反且在同一直线上，纸板运动状态不改变，处于平衡状态；乙中两个力大小相等、方向相反，但不在同一直线上，纸板运动状态改变，不处于平衡状态。由此可知，物体处于二力平衡状态时，除了两个力大小相等、方向相反外，还需要满足的条件是两个力在同一直线上。
13．(1) 0 乙 摩擦力
(2) 相等 作用在同一条直线上
(3)轻
(4)把小卡片从中间剪开
(5)C
【详解】（1）[1]把右盘中的砝码换成较重的砝码时，木块受到向右的拉力大于向左的拉力，木块有向右运动的趋势，木块将受到向左的摩擦力的作用，此时木块处于静止状态，受平衡力作用，则这时木块在水平方向受到的合力是0N。
[2][3]方案甲中使用木块，而方案乙中使用小车，由于小车与桌面之间是滚动摩擦，在相同条件下，滚动摩擦力小于滑动摩擦，从而减小了摩擦力对实验结果的影响，因此采用方案乙效果更好。
（2）[1][2]用力将小车扭转一个角度，此时两个力不在同一条直线上，目的是为了探究二力平衡时二力是否必须作用在同一条直线上，应控制其他条件不变，故应保持与大小相等。
（3）小卡片的重力很小，可以忽略其对实验的影响，本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响，应选择轻的卡片。
（4）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，此时把小卡片从中间剪开，使小卡片变成两个小卡片，观察两个小卡片的运动情况。
（5）探究二力平衡条件的实验中，拉力尽量大一些，这样可以减小卡片质量对实验的影响，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
14．(1)不在同一直线上的两个力能否平衡
(2)大小相等
(3) 6 省力
(4)
【详解】（1）小车受到了两个力，这两个力大小相等，方向相反，小车没有扭转时，处于平衡状态；将小车扭转一个角度，此时作用在小车上的两个力不在同一条直线上，松手后，观察小车是否可仍然保持静止，可以探究的问题是，不在同一直线上的两个力能否平衡。
（2）由甲、乙、丙实验发现，甲、乙中，小车两侧受到的拉力相等，小车可保持静止；丙中，小车两侧受到的拉车不相等，小车不能保持静止，所以，当小车静止时水平方向上受到两个力关系是，大小相等。
（3）[1]物体的重力为
[2]此时杠杆动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆。
（4）待测滑动摩擦力约为8N，大于弹簧测力计的量程，故无法直接测量，可以考虑使用动滑轮省力，用细绳沿水平方向拉着动滑轮做匀速直线运动，就可以测量出摩擦力的大小，故如图所示：
15．(1)圆形
(2)变小
(3) 是 能
【详解】（1）太阳光通过硬纸板上很小的正方形小孔，在地面上将观察到一个圆形的光斑，这个圆斑是太阳的实像，这是小孔成像现象，小孔所成的像的形状与物的形状有关，与孔无关，所以在地面上能观察到圆形光斑。
（2）右图2可知，A点高度比B点高，小明在两点的质量相等，所以小明从A地走到B地的过程中，他的重力势能变小。
（3）[1]平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态，图中小车处于静止状态，所以此时小车是平衡状态。
[2]将小车换成任意形状的轻质卡片，同样可以通过在卡片两端挂等重的钩码来探究二力平衡的条件，如探究两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上时物体是否平衡等，所以能完成所有探究活动。