2020-2021学年八年级下册沪科版物理习题课件 第七章全章高频考点专训 专训3 探究力的规律
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HK版 八年级下
全章高频考点专训
专训3 探究力的规律
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全章高频考点专训
1．【中考•乐山】小秋为“探究运动与力的关系”，设计 了如图的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛 巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑 行的距离。
全章高频考点专训
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4．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实 验情景。
全章高频考点专训
(1)小华将系于小卡片(重力忽略不计)两端的线分别跨过 左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上钩码。当左 右两端同时挂上个数相同的钩码时小卡片保持静止， 此时小卡片两端的拉力F1和F2的方向________(填“相 反”或“相同”)，大小________(填“相等”或“不 相等”)。
全章高频考点专训
(5)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设 计了如图丙所示的实验。同学们认为小华的实验优于 小明的实验。其主要原因是________。 A．使用小卡片能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材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片比较容易扭转
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6．【中考•株洲】物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面 积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平 方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相 同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们 从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景， 当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相 等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程， 如图是其中一段的示意图。
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(3)小华用剪刀将小卡片从中间剪开，发现分开后的两半 张小卡片向相反方向运动，设计此实验步骤的目的是 为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在 ____________。
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【点拨】把小卡片从中间剪开，变为两个卡片，观 察两个小卡片是否处于平衡状态，这是为了探究二 力平衡的两个力是否需要作用在同一物体上。 【答案】同一物体上
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让 小车从同一斜面的_同__一__高__度_自由滑下，这种探究问题 的方法是__控__制__变__量__ (填“微小量放大”“模型”或 “控制变量”)法。
(2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行 的距离就越___远_____(填“远”或“近”)，说明小车 运动的速度改变得越___慢_____(填“快”或“慢”)。
(2)分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半 径的关系是___速__度__与__半__径__的__乘__积__不__变_____。 【点拨】甲、乙、丙三个小球的半径分别为r、2r和 3r，在阻力相同时，速度之比为6：3：2，由此可知， 在阻力相同时，小球的速度与半径的乘积不变。
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全章高频考点专训
(2)在左右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平 _扭__转__一__个__角__度___，松手后，观察小车运动状态，这样 做的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能 平衡。
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(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中 加质量相等的砝码时，硬纸片保持静止，用剪刀将 硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方 向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件： _两__个__力__必__须__作__用__在__同__一__物__体__上___。
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【方法规律】同一直线上，方向相反的两个力的合力大 小等于两力大小之差，即F＝F3－F4，合力的方向跟较 大力F3的方向相同。 【答案】差；大
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(4)小红同学也对二力平衡条件进行了探究，但她在左右 支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所 示)，你认为________(填“能”或 “不能”)用小红的装置进行本次 实验。
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【点拨】因为左右支架上各固定一个定滑轮，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，小卡片还是处于平衡状态，同样能完成实验。 【答案】能
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①取相同型号、质量为m的纸杯10个，按如图所示分 成A、B、C、D四组。 ②将A组纸杯在一定高度、底部向下由静止释放，让 其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度。 ③分别用B、C、D组纸杯重复步骤②。
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④记录并整理相关数据如下表。
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(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制 ___形__状_____尽可能相同。
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【方法规律】由图甲、乙可知，同一直线上，方向相同 的两个力的合力大小等于两力大小之和，即F＝F1＋F2， 合力的方向跟两力方向相同。 【答案】和
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(3)由图甲、丙中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结 论是：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等 于两力大小之________，合力的方向跟较________力 的方向相同。
【点拨】实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了 控制纸杯的形状尽可能相同。
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(2)本实验的结论是_相__同__条__件__下__，__纸__杯__质__量__越__大__，__下__落__的__ _最__大__速__度__越__大__。
【点拨】本实验的结论是相同条件下，纸杯质量越大， 下落的最大速度越大。
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2．【中考•扬州】在探究阻力对物体运动的影响时： (1)如图甲所示，让小车从同一个斜面的同一高度由静止释放， 目的是_使__小__车__到__达__水__平__面__时__的__速__度__大__小__相__同___。由图可知， 小车受到的阻力越小，小车运动的路程__越__远__。如果小车在 绝对光滑的水平面上运动，小车将__做__匀__速__直__线__运__动___。
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(2)在辨析图乙小明、小华的观点，探究力与运动的关系时， 为什么设计探究阻力对物体运动的影响，而不设计探究推 力对物体运动的影响，理由是_同__一__接__触__面__摩__擦__力__一__定__，___ _容__易__探__究__摩__擦__力__对__物__体__运__ _动__的__影__响__，__而__推__力__，__不__易__ _控__制__其__大__小__且__不__便__于__测__量__ _推__力__的__大__小__。
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(3)某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度 越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依 据：_______________________________________。
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【点拨】纸杯重力越大，其最大速度越大；纸杯匀速运 动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最 大速度越大，其所受最大空气阻力也越大。 【答案】纸杯重力越大，其最大速度越大，纸杯匀速运 动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最 大速度越大，其所受最大空气阻力也越大
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7．小明在探究同一直线上二力合成的实验中，把一根轻质弹簧 的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计 的挂钩上，每次实验时，都将弹簧由A位置拉伸到B位置。 探究过程及实验数据如图甲、 乙、丙所示，请仔细观察图 中的装置、操作及现象，然 后归纳得出初步 结论。
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(3)实验结论：不同小球在速度相同时，小球受到的空气 阻力_______________________________。 【点拨】要研究阻力与横截面积的关系，需要在速 度相同的情况下得到阻力和横截面积的数量关系， 而根据前面两问的推理已得出速度之比为6：3：2、 横截面积之比为1：4：9的情况下阻力相同；
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【点拨】小华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，因此是小华的实验方案好。 【答案】A
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5．【中考•温州】小明发现，高空坠物下落越来越快，而 跳伞运动员利用降落伞却能安全着地。空中下落的物 体，其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问 题，小明在老师的帮助下进行如下实验：
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(1)在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比 是________________。
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【点拨】在相同的间隔时间内，甲运动3块砖的厚度 时，乙运动1.5块砖的厚度，丙运动1块砖的厚度，路 程之比为6：3：2，则速度之比为6：3：2。 【答案】6：3：2
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设速度分别为6v、3v、2v，横截面积分别为S、4S、9S时 阻力均为f，在已知阻力与速度平方成正比的条件下，构 造速度相同，若速度均为6v，则甲受阻力为f；乙的速度 由3为6v，横截面积分别为S、4S、9S， 阻力分别为f、4f、9f，可见速度相同时阻力与横截面积 成正比。 【答案】与横截面积成正比
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手 后小卡片________(填“能”或“不能”)平衡，设计 此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否 需要作用在____________________。
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【点拨】当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度， 松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是 为了探究一对平衡力是否需要在同一直线上。 【答案】不能；同一直线上
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(3)伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如 果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在 水平面上__做__匀__速__直__线__运__动____。说明运动的物体 _不__需__要___(填“需要”或“不需要”)力来维持。
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(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定 律。该定律____C____。 A．能用实验直接验证 B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是 否正确 C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理 概括得出的
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【点拨】小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码 由于受重力通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉 力，拉力的大小等于钩码的重力，当左右两端同时挂上 个数相同的钩码时小卡片保持静止，处于平衡状态，所 以此时小卡片两端的拉力F1和F2的大小相等。 【答案】相反；相等
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3．【中考•梧州】在“探究二力平衡的条件”的实验中， 小明采用的实验装置如图所示。
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(1)实验时，小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码 时，木块两边所受的拉力___相__等____(填“相等”或“不相 等”)，木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一 个质量较大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现 这种现象的原因是_桌__面__与__木__块__有__摩__擦__力_，于是他把木块换 成小车，并选择较__光__滑____(填“光滑”或“粗糙”)的实 验桌面，继续完成实验。
(1)探究实验所采用的科学方法是__等__效___替__代___法。 【方法规律】弹簧形变相同，表明受到相同的拉力，这 种方法叫等效替代法。
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(2)由图甲、乙中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结 论是：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等 于两力大小之_______，合力的方向跟两力方向相同。
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1．【中考•乐山】小秋为“探究运动与力的关系”，设计 了如图的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛 巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑 行的距离。
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4．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实 验情景。
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(1)小华将系于小卡片(重力忽略不计)两端的线分别跨过 左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上钩码。当左 右两端同时挂上个数相同的钩码时小卡片保持静止， 此时小卡片两端的拉力F1和F2的方向________(填“相 反”或“相同”)，大小________(填“相等”或“不 相等”)。
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(5)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设 计了如图丙所示的实验。同学们认为小华的实验优于 小明的实验。其主要原因是________。 A．使用小卡片能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材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片比较容易扭转
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6．【中考•株洲】物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面 积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平 方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相 同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们 从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景， 当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相 等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程， 如图是其中一段的示意图。
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(3)小华用剪刀将小卡片从中间剪开，发现分开后的两半 张小卡片向相反方向运动，设计此实验步骤的目的是 为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在 ____________。
全章高频考点专训
【点拨】把小卡片从中间剪开，变为两个卡片，观 察两个小卡片是否处于平衡状态，这是为了探究二 力平衡的两个力是否需要作用在同一物体上。 【答案】同一物体上
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让 小车从同一斜面的_同__一__高__度_自由滑下，这种探究问题 的方法是__控__制__变__量__ (填“微小量放大”“模型”或 “控制变量”)法。
(2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行 的距离就越___远_____(填“远”或“近”)，说明小车 运动的速度改变得越___慢_____(填“快”或“慢”)。
(2)分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半 径的关系是___速__度__与__半__径__的__乘__积__不__变_____。 【点拨】甲、乙、丙三个小球的半径分别为r、2r和 3r，在阻力相同时，速度之比为6：3：2，由此可知， 在阻力相同时，小球的速度与半径的乘积不变。
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(2)在左右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平 _扭__转__一__个__角__度___，松手后，观察小车运动状态，这样 做的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能 平衡。
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(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中 加质量相等的砝码时，硬纸片保持静止，用剪刀将 硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方 向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件： _两__个__力__必__须__作__用__在__同__一__物__体__上___。
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【方法规律】同一直线上，方向相反的两个力的合力大 小等于两力大小之差，即F＝F3－F4，合力的方向跟较 大力F3的方向相同。 【答案】差；大
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(4)小红同学也对二力平衡条件进行了探究，但她在左右 支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所 示)，你认为________(填“能”或 “不能”)用小红的装置进行本次 实验。
全章高频考点专训
【点拨】因为左右支架上各固定一个定滑轮，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，小卡片还是处于平衡状态，同样能完成实验。 【答案】能
全章高频考点专训
①取相同型号、质量为m的纸杯10个，按如图所示分 成A、B、C、D四组。 ②将A组纸杯在一定高度、底部向下由静止释放，让 其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度。 ③分别用B、C、D组纸杯重复步骤②。
全章高频考点专训
④记录并整理相关数据如下表。
全章高频考点专训
(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制 ___形__状_____尽可能相同。
全章高频考点专训
【方法规律】由图甲、乙可知，同一直线上，方向相同 的两个力的合力大小等于两力大小之和，即F＝F1＋F2， 合力的方向跟两力方向相同。 【答案】和
全章高频考点专训
(3)由图甲、丙中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结 论是：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等 于两力大小之________，合力的方向跟较________力 的方向相同。
【点拨】实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了 控制纸杯的形状尽可能相同。
全章高频考点专训
(2)本实验的结论是_相__同__条__件__下__，__纸__杯__质__量__越__大__，__下__落__的__ _最__大__速__度__越__大__。
【点拨】本实验的结论是相同条件下，纸杯质量越大， 下落的最大速度越大。
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2．【中考•扬州】在探究阻力对物体运动的影响时： (1)如图甲所示，让小车从同一个斜面的同一高度由静止释放， 目的是_使__小__车__到__达__水__平__面__时__的__速__度__大__小__相__同___。由图可知， 小车受到的阻力越小，小车运动的路程__越__远__。如果小车在 绝对光滑的水平面上运动，小车将__做__匀__速__直__线__运__动___。
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(2)在辨析图乙小明、小华的观点，探究力与运动的关系时， 为什么设计探究阻力对物体运动的影响，而不设计探究推 力对物体运动的影响，理由是_同__一__接__触__面__摩__擦__力__一__定__，___ _容__易__探__究__摩__擦__力__对__物__体__运__ _动__的__影__响__，__而__推__力__，__不__易__ _控__制__其__大__小__且__不__便__于__测__量__ _推__力__的__大__小__。
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(3)某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度 越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依 据：_______________________________________。
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【点拨】纸杯重力越大，其最大速度越大；纸杯匀速运 动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最 大速度越大，其所受最大空气阻力也越大。 【答案】纸杯重力越大，其最大速度越大，纸杯匀速运 动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最 大速度越大，其所受最大空气阻力也越大
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7．小明在探究同一直线上二力合成的实验中，把一根轻质弹簧 的一端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计 的挂钩上，每次实验时，都将弹簧由A位置拉伸到B位置。 探究过程及实验数据如图甲、 乙、丙所示，请仔细观察图 中的装置、操作及现象，然 后归纳得出初步 结论。
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(3)实验结论：不同小球在速度相同时，小球受到的空气 阻力_______________________________。 【点拨】要研究阻力与横截面积的关系，需要在速 度相同的情况下得到阻力和横截面积的数量关系， 而根据前面两问的推理已得出速度之比为6：3：2、 横截面积之比为1：4：9的情况下阻力相同；
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【点拨】小华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，因此是小华的实验方案好。 【答案】A
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5．【中考•温州】小明发现，高空坠物下落越来越快，而 跳伞运动员利用降落伞却能安全着地。空中下落的物 体，其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问 题，小明在老师的帮助下进行如下实验：
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(1)在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比 是________________。
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【点拨】在相同的间隔时间内，甲运动3块砖的厚度 时，乙运动1.5块砖的厚度，丙运动1块砖的厚度，路 程之比为6：3：2，则速度之比为6：3：2。 【答案】6：3：2
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设速度分别为6v、3v、2v，横截面积分别为S、4S、9S时 阻力均为f，在已知阻力与速度平方成正比的条件下，构 造速度相同，若速度均为6v，则甲受阻力为f；乙的速度 由3为6v，横截面积分别为S、4S、9S， 阻力分别为f、4f、9f，可见速度相同时阻力与横截面积 成正比。 【答案】与横截面积成正比
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手 后小卡片________(填“能”或“不能”)平衡，设计 此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否 需要作用在____________________。
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【点拨】当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度， 松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是 为了探究一对平衡力是否需要在同一直线上。 【答案】不能；同一直线上
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(3)伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如 果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在 水平面上__做__匀__速__直__线__运__动____。说明运动的物体 _不__需__要___(填“需要”或“不需要”)力来维持。
全章高频考点专训
(4)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定 律。该定律____C____。 A．能用实验直接验证 B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是 否正确 C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理 概括得出的
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【点拨】小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码 由于受重力通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉 力，拉力的大小等于钩码的重力，当左右两端同时挂上 个数相同的钩码时小卡片保持静止，处于平衡状态，所 以此时小卡片两端的拉力F1和F2的大小相等。 【答案】相反；相等
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3．【中考•梧州】在“探究二力平衡的条件”的实验中， 小明采用的实验装置如图所示。
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(1)实验时，小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码 时，木块两边所受的拉力___相__等____(填“相等”或“不相 等”)，木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一 个质量较大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现 这种现象的原因是_桌__面__与__木__块__有__摩__擦__力_，于是他把木块换 成小车，并选择较__光__滑____(填“光滑”或“粗糙”)的实 验桌面，继续完成实验。
(1)探究实验所采用的科学方法是__等__效___替__代___法。 【方法规律】弹簧形变相同，表明受到相同的拉力，这 种方法叫等效替代法。
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(2)由图甲、乙中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结 论是：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等 于两力大小之_______，合力的方向跟两力方向相同。