《2025年少年班八年级物理下册苏科版》

20. （12分）[2022·陕西宝鸡模拟]在“探究二力平衡的条件”实验中，小明采用的实验装置如图所示。
（1）小明用图甲的装置进行实验，他向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块A两边所受的拉力大小______（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，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是______，于是他把木块A换成小车B，并选择较______（填“光滑”或“粗糙”）的桌面，继续完成实验。

（2）在图乙装置左右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平______，松手后，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。
（3）小明用硬纸片代替图乙中的小车（如图丙），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：______。
（4）小明在实验中应使用______（填“轻质”或“厚重”）的硬纸片。

答案：
(1)相等(2分) 桌面对木块的摩擦力较大(2分) 光滑(2分)
(2)扭转一个角度(2分)
(3)两个力必须作用在同一物体上(2分)
(4)轻质(2分) 解析
(1)由于左盘和右盘中砝码质量相等,故木块两端所受的拉力相等。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码,发现木块仍然处于静止状态,木块仍受力平衡;此时木块有向右运动的趋势,木块静止是因为桌面对木块有向左的摩擦力。为减小摩擦力对实验的影响,应把木块换成小车,选择较光滑的桌面,继续完成实验。
(2)用手将小车水平扭转一个角度,两个力不在同一直线上,所以可以探究二力平衡时,两个力是否必须在同一直线上。
(3)当硬纸片受力平衡时,用剪刀从中间剪开硬纸片,由于二力没有作用在同一物体上,两个硬纸片向相反的方向运动,说明二力平衡的又一个条件是两个力必须作用在同一物体上。
(4)实验中应使用轻质的硬纸片以减小重力对实验的影响。

21. 如图是一辆质量为2 t的某公司鲜奶运输车，运输车车罐的容积为5 m³，牛奶的密度为820 kg/m³。运输车装满牛奶后，在平直公路上匀速行驶，受到的摩擦力为总重的$\frac{1}{5}$（g取10 N/kg），求：
（1）运输车空载时的自重；
（2）运输车装满牛奶后，地面对它的支持力；
（3）装满牛奶的运输车在平直公路上匀速行驶所受牵引力的大小。

答案： 解
(1)运输车的质量为2 t,运输车空载时的自重G车 = m车g = 2×10³ kg×10 N/kg = 2×10⁴ N。 (2分)
(2)根据题意知,运输车车罐的容积V = 5 m³,牛奶的密度ρ牛奶 = 820 kg/m³,则车罐中装满牛奶后牛奶的质量m牛奶 = ρ牛奶V = 820 kg/m³×5 m³ = 4.1×10³ kg。 (1分)
牛奶的重力G牛奶 = m牛奶g = 4.1×10³ kg×10 N/kg = 4.1×10⁴ N。 (1分)
运输车装满牛奶后,运输车的总重G总 = G车 + G牛奶 = 2×10⁴ N + 4.1×10⁴ N = 6.1×10⁴ N, (2分)
在竖直方向上,F支与G总是一对平衡力,F支 = G总 = 6.1×10⁴ N。 (1分)
(3)由题意知,运输车在平直公路上匀速行驶,受到的摩擦力f = 1/5G总 = 1/5×6.1×10⁴ N = 1.22×10⁴ N, (2分)
因为运输车在平直的公路上匀速行驶,所以F牵与f是一对平衡力,大小相等,则运输车的牵引力F牵 = f = 1.22×10⁴ N。 (1分)