题目内容
【题目】在探究二力平衡条件的实验时,将系于轻质小卡片两对角的细线分别跨过左右吸在黑板上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,如图所示.此时作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反.若要证明:“这两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡”,则下列实验操作正确的是( )
A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,松手
D.手扶卡片,将右侧滑轮竖直向上移动一些,松手
【答案】C
【解析】A、手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手,此时力的大小不同,右侧力大,不能平衡,验证二力平衡与力的大小的关系,A不合题意;
B、手扶卡片,使其竖直向下移动一些,此时力的方向不在同一直线上,方向并不相反,没有控制好变量,B不合题意;
C、手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,将小卡片转过一个角度,两个力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,发生转动,最后小卡片静止时,两个力又处于同一直线上.所以这个操作是探究相互平衡的两个力是否必须处于同一直线上,故C符合题意;
D、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,还是作用在同一直线上,作用在同一个物体上,小卡片还是处于静止状态,不能验证两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡,D不合题意.
所以答案是:C.
【考点精析】利用二力平衡条件的应用对题目进行判断即可得到答案,需要熟知二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,即合力为零.(一物、二力、等大、反向、同直线).
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