实验专题：7、探究二力平衡的条件（必备实验常考知识点+习题专练）2026年中考物理一轮复习习题+答案

这是一份实验专题：7、探究二力平衡的条件（必备实验常考知识点+习题专练）2026年中考物理一轮复习习题+答案，共24页。试卷主要包含了 主要实验器材的选取及作用， 实验方法，实验结论， 进行多次测量的目的，5N）等内容，欢迎下载使用。

1. 主要实验器材的选取及作用：
(1)定滑轮：改变力的方向
(2)选用小车或较光滑水平面的原因：减小摩擦力对实验造成的影响
(3)换用小卡片做实验的好处：
a.卡片质量小，可以忽略其重力对实验的影响；
b.没有摩擦力影响
2. 实验方法：控制变量法
探究两个力的大小关系：
控制两个力作用在同一直线上，方向相反，改变小车两边所挂钩码的数量
探究两个力是否在同一直线上：
控制两个力大小相等，方向相反，将小车或卡片扭转一定的角度
探究两个力是否作用在同一物体上：
控制两个力的大小相等，方向相反，将卡片从中间剪开
3.实验结论：
二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
4. 进行多次测量的目的：得出普遍规律，避免偶然性
一题搞定常考知识点
如图甲是实验小组“探究二力平衡的条件”的实验装置（所用砝码均相同，每个砝码的重力均为0.5N）。
(1)如图甲，实验时给桌面两侧安装定滑轮的目的是 ，应选择较______（选填“光滑”或“粗糙”）的桌面，选择小车作为研究对象而不选择木块是为了减小 造成的影响。
(2)实验中通过调整 来改变拉力的大小，将小车处于_____状态作为平衡状态的依据。
(3)实验中不断改变左右两盘中砝码的数量，发现只有两端砝码数量相等时小车静止，这说明二力平衡的一个条件是 。
(4)保持两盘里砝码的质量相等，然后将小车扭转一定角度，松手后观察到小车转动，这说明二力平衡时两个力必须 。
(5)为了验证相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，用轻质小卡片代替图甲中的小车，如图乙所示，两端的托盘中放置个数 的砝码时，小卡片保持静止，接下来的操作是 ，观察小卡片的运动状态得出结论。
(6)新考法·装置改进同学小丽在实验时设计的方案如图丙。
①若按照方案安装器材时两个滑轮未安装在同一高度，你认为小丽的装置____（选填“能”或“不能”）进行实验；
②接着小丽把两根细线都挂到左支架的滑轮上，松手后小卡片做加速运动。由此得出：相互平衡的两个力的方向必须相反。同组同学认为小丽的实验过程不充分，因为
(7)另一组的同学用木块进行实验时发现当左盘放入2个砝码、右盘放入1个砝码时，木块处于静止状态，此时木块受到的 （选填“是”或“不是”）平衡力，此时木块受到的阻力的大小是 N，方向水平向___（选填“左”或“右”）。
【答案】(1)改变力的方向 光滑 摩擦力(2)托盘中砝码的个数 静止(3)两个力的大小相等(4)作用在同一直线上（5）相等 用剪刀将小卡片从中间剪开（6）①能②没有改变两个力的方向进行多次实验
(7)是 0.5 右
【解析】(2)实验中通过调整托盘中砝码的个数来改变拉力的大小；实验中，为了方便判断，根据二力平衡可知，应将小车静止状态作为平衡状态的依据；(3)发现只有两端砝码数量相等时小车静止，这说明二力平衡的一个条件是两个力的大小相等；(4)二力在同一直线上时平衡，而将小车扭转一定角度，松手后观察到小车转动，说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上；（5）由前面的结论可知，平衡的两个力大小相等，因此两端的托盘中放置个数相等的砝码时，小卡片保持静止，为了验证相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，接下来可将小卡片从中间剪开，观察小卡片的运动状态；（6）①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，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，仍能完成实验；②该操作只做了两个力的方向在同一方向时的情况，应改变两个力的方向进行多次实验再得出结论；（7）木块处于静止状态，此时木块受到的是平衡力，而左盘2个砝码、右盘1个砝码，大小不等，说明受到阻力的影响，受力分析可知，阻力的大小等于一个砝码的重力大小，即0.5N，方向水平向右。
习题速练
【例1】在“探究二力平衡的条件”实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。（硬纸片的重力忽略不计）
(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)甲装置中，小刚在左端放上2N的重物，右端放上1.9N的重物时，小车静止，此时小车受到的______（选填“是”“不是”）平衡力。这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学；
(3)在装置乙中，小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右两端的滑轮，在线的两端挂上钩码。当两端同时挂上相同个数的钩码时，卡片保持静止，此时作用在小卡片上的两个拉力方向______、大小______；
(4)在装置乙中，将纸片旋转一定角度，松手后，发现纸片又恢复原状。这说明两个力必须作用在______上，物体才能平衡；
（5）小红同学也用硬纸板对同一问题进行了探究，但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度（如图丙所示），你认为______（选填“能”或“不能”）用小红的装置进行实验。
【答案】(1)匀速直线运动
(2) 是 乙
(3) 相反 相等
(4)同一直线
（5）能
【详解】（1）物体的平衡状态定义为静止状态或匀速直线运动状态，处于平衡状态的物体受力相互平衡。
（2）[1][2]小车此时静止，属于平衡状态，因此受到的力是平衡力（拉力差被小车受到的桌面摩擦力抵消，合力仍为0；甲装置中小车与桌面间存在摩擦力，对实验干扰更大，乙装置忽略硬纸片重力，消除了摩擦力的影响，因此乙装置更科学。
（3）[1][2]两端钩码个数相同时，拉力大小相等；两个拉力分别向纸片两侧，方向相反。
（4）将纸片旋转后，两个拉力不在同一直线，松手后纸片恢复原状，说明二力平衡需要满足：两个力必须作用在同一直线上。
（5）两个滑轮不在同一高度时，仍然可以让作用在硬纸片上的两个力满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线”的实验条件，因此可以完成探究。
【例2】在“探究二力平衡的条件”实验中，小明设计了如图所示的实验装置。
(1)当小车两边的钩码质量相等时，小车静止；当两边钩码质量不等时，小车运动。这说明二力平衡的条件之一是：两个力的大小________。
(2)将小车扭转一个角度，松手后小车不能保持平衡，说明二力平衡时，两个力必须________。
(3)实验中选用小车而不是木块，是为了减小________对实验的影响。
(4)小明认为：若用轻质硬纸片代替小车，效果更好。理由是__________。
【答案】(1)相等
(2)在同一直线上
(3)摩擦力
(4)减小了重力对实验的影响
【详解】（1）钩码的重力对小车产生拉力，钩码质量相等时拉力大小相等，小车静止平衡；质量不等时拉力不等，小车运动，因此得出二力平衡的条件之一是两个力大小相等。
（2）将小车扭转一个角度后，两个拉力不在同一直线上，松手后小车无法保持平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在同一条直线上。
（3）小车是滚动摩擦，木块是滑动摩擦，相同条件下滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，因此选用小车是为了减小摩擦力对实验的影响。
（4）轻质硬纸片质量很小，自身重力远小于受到的拉力，重力对实验的影响可以忽略；同时硬纸片悬空不接触桌面，减小了摩擦力对实验的干扰，因此实验效果更好。
【例3】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)请在图甲中画出木块对桌面的压力示意图；
(2)老师觉得_____（选填“甲”或“乙”）的装置更科学，原因是可以减小__________对实验结果的影响；
(3)乙图实验中判断小卡片是否受平衡力作用的依据是小卡片保持匀速直线运动状态或__________状态；小卡片（重力可忽略不计）两对角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_____。
(4)小卡片处于静止后，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，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
【答案】(1)
(2) 乙 摩擦力
(3) 静止 相反
(4)B
【详解】（1）压力的作用点在木块与桌面接触的中心位置（即受力物体桌面的表面）。从作用点出发，画一条带箭头的线段，箭头指向竖直向下，图如下：
（2）甲装置中木块与桌面间存在摩擦力，会干扰二力平衡的探究；乙装置的小卡片重力可忽略，且不与桌面接触，能减小摩擦力的影响。
（3）当物体受到平衡力时，运动状态不会改变，此时物体静止或者做匀速直线运动。细线对纸片的拉力方向分别是水平向左、水平向右，是相反的。
（4）将卡片剪成两半后，两个拉力分别作用在两个半片上，卡片会向两边运动，以此验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。故A、C不符合题意，B符合题意。
故选B。
【例4】物理实验小组的同学们用如图所示装置探究“二力平衡的条件”。
(1)如图甲所示，同学们在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力大小相等，方向___________。细心的小明在实验时发现，若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，同学们发现产生这一现象的原因是木块还受到了摩擦力的作用，此时木块在水平方向受到的力是___________（填“平衡力”或“非平衡力”）。
(2)经过思考与交流后，实验小组决定改进实验设计。小明设计了如图乙所示实验装置，小丽设计了如图丙所示实验装置，你认为___________ （填“乙”或“丙”）装置更好。
(3)如图丙所示，小卡片静止后，保持两边拉力的大小不变，将小卡片扭转一定的角度后松手，小卡片扭转回来，这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力作用在___________上的条件。
(4)在图丙中，小卡片处于静止状态，若小明用剪刀沿图中的虚线方向将小卡片剪断，则小卡片不会处于平衡状态，由此可以说明让物体处于平衡状态的两个力还必须___________ 。
（5）如图丁，若将两个滑轮安装成不同的高度，你认为这样___________（填“能”或“不能”）完成实验探究。
【答案】(1) 相反 平衡力
(2)丙
(3)同一直线
(4)同一物体
（5）能
【详解】（1）二力平衡的特点之一是两个力方向相反；木块保持静止属于平衡状态，平衡状态下物体受力一定是平衡力。
（2）丙装置使用轻质小卡片，消除了桌面摩擦力对实验的干扰，比乙装置的实验误差更小，因此丙更好。
（3）将小卡片扭转一定角度后，两个拉力不再作用在同一直线上，松手后小卡片转回重新静止，说明二力平衡需要满足两个力作用在同一直线的条件。
（4）剪断小卡片后，两个拉力分别作用在两个物体上，小卡片被剪断后不能保持平衡，说明二力平衡时两个力必须作用在同一物体上。
（5）滑轮高度不同时，只要两个拉力满足“作用在同一物体、大小相等、方向相反、同一直线”的条件，小卡片仍能保持静止，不影响实验探究，因此能完成实验。