Question

19．在探究“二力平衡条件”的实验中：

（1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示，老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是小车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计，在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能改变力的方向的特点，并通过调整砝码质量来改变F₁和F₂的大小．
（2）保持F₁与F₂相等，用手将小车在桌面上左右扭转一定的角度松手后，小车将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是作用在同一条直线上．
（3）为了验证二力平衡条件之一“作用在同一物体上”，在上述实验装置的基础上如何用实验证明．（可添加器材，简述实验过程）将纸板用剪刀从中间剪开．

Answer 1

分析 （1）解决此题需要掌握探究二力平衡的条件要从大小上、是否一条直线上，经过实验逐步得出结论；
知道滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，定滑轮可以改变力的方向；
（2）要探究一对平衡力需作用在同一物体上，可使两个力作用在两个物体上，观察现象．

解答 解：（1）甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小可以忽略，实验更准确些；
实验过程中，可以通过改变砝码的质量改变两个拉力的大小，其中利用定滑轮的好处是可以改变力的方向；
（2）二力只有在同一条直线上时才会平衡，因此利用该环节可以验证二力方向问题；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在硬纸板已经平衡的情况下，可将纸板用剪刀从中间剪开，观察纸片是否平衡．
故答案为：（1）小车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计；砝码质量；（2）作用在同一条直线上；（3）将纸板用剪刀从中间剪开．

点评 此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤，此题考查较为全面，是中考题目的典范．本题还通过让设计实验，考查了对实验原理的掌握，并考查了探究的方法．