Question

在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的．如图甲所示是该探究活动的实验装置．

（1）本次实验中的研究对象是

小车

．
（2）如图甲，将系于玩具小车两端的细线分别跨过木板两端的滑轮后，就在两盘内放上钩码．这是用来探究两个力的

大小

和

方向

对物体平衡的影响；
（3）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，应进行如下操作：

旋转

（选填“挤压”、“左右移动”或“旋转”）小车，然后再松手观察小车是否处于平衡．
（4）由实验探究可知：当一个物体受到两个力作用时，二力平衡的条件是：这两个力

大小

相等、

方向

相反、作用在同一条直线上．
（5）小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发现两个力的大小还有较小的差距．你认为形成差距的原因是

细绳和滑轮之间有摩擦力

（答出一条即可）．
（6）另一组同学选择木块（木块的重力和小车相等）及其他器材后，设计组装的实验装置如图乙所示．老师指出甲组同学选择的器材更加合理，其原因是：

压力和接触面的粗糙程度相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力更小

．

Answer 1

分析：（1）实验中小车受到两侧钩码的拉力，探究的是这两个力满足什么条件小车处于平衡状态，所以可以确定实验的研究对象是小车；
（2）此时钩码对小车的拉力同一直线上，实验中钩码的多少不同体现了拉力的大小不同，两个力的方向相反，根据实验中的不同点来确定探究的内容；
（3）把小车转过一定角度后，两个力不再在同一直线上，所以此时探究的是两个力是否共线对于二力平衡的影响；
（4）总结实验步骤2、3中的现象，即可得出二力平衡的条件；
（5）由于实验中不可避免的存在摩擦力，所以用弹簧测力计来探究时两个力的大小会有较小的差距；
（6）根据滚动摩擦力和滑动摩擦力的大小关系来进行解答，在压力和接触面的粗糙程度相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力更小．

解答：解：（1）实验中是通过观察小车处于平衡状态时，受到两个力满足什么条件，由此得出二力平衡的条件，关于研究对象是小车；
（2）在小车两端的细线分别跨过木板两端的滑轮后，再在两盘内放上钩码．此时小车受到的两个力一定在同一直线上，不同的是小车受力的大小和方向，因此该实验探究的是两个力的大小和方向对于物体平衡的影响；
（3）转过一定角度后，两个力的大小和方向仍然相反，但并不在同一直线上，因此此时探究的是两个力是否共线对物体平衡的影响；
（4）实验2中探究了两个力要平衡，必须大小相等，方向相反；步骤3中探究了两个力必须要满足在同一条直线上这个条件．由此可以总结出作用在一个物体上的两个力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（5）利用弹簧测力计测量时，细绳和滑轮之间有摩擦力、小车和桌面之间有摩擦力，所以两个力的大小会有较小的差距；
（6）甲乙的压力大小和接触面的粗糙程度相同，滚动摩擦力会远小于滑动摩擦力，所以甲实验误差更小．
故答案为：（1）小车；（2）大小，方向（或方向，大小）；（3）旋转；（4）大小，方向；（5）细绳和滑轮之间有摩擦力；（6）压力和接触面的粗糙程度相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力更小．

点评：此题是探究二力平衡条件实验，通过两个实验对比考查了对实验的评析及滚动摩擦与滑动摩擦力的大小关系，二力平衡条件的应用是考查的热点之一，一般有两种考查方式：给出两个具体的力来判定这两个力是否平衡；告诉物体处于平衡状态，根据其中的一个力来球另一个力．