题目内容

8.小明在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码.

(1)当卡片静止时,发现拉线不在同一直线上(如图甲所示),于是他得出“二力平衡时,两个力可以不在同一直线上”的结论,你认为造成这种情况的原因是卡片重力太大;要得到科学的结论,请你给他提出一条改进建议是:换轻质卡片;
(2)实验改进后出现了如图乙所示的平衡现象,若使卡片在图示位置失去平衡,你将通过改变一边所挂钩码数量方法实现(填写一种方法).
(3)小刚也对同一问题进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图丙所示),你认为:能(能/不能)用小明的装置进行实验.

分析 (1)从重力对实验的影响分析原因,提出改进措施;
(2)作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上时,卡片平衡,从卡片平衡的条件找出破坏卡片平衡的方法.(5)只要能到达二力平衡的四个条件,就可以研究.

解答 解:
(1)由于卡片受到竖直向下的重力,由于重力的影响,使拉线不在同一直线上;
可选用轻质卡片或增大对卡片的拉力,可减小或消除重力对实验的影响,从而得出科学的结论.
(2)在卡片两端,对卡片施加不同的拉力,或使拉力不在同一直线上,或把卡片剪成两块,都可破坏卡片的平衡.
(3)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,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验.
故答案为:(1)卡片重力太大;换轻质卡片;(2)改变一边所挂钩码数量;(3)能.

点评 本题考查了卡片重力对实验的影响,破坏卡片平衡的方法,掌握二力平衡的条件是正确解题的关键.

练习册系列答案
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15.如图1所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关

(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动.
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使压力大小相同,比较乙、丙两图可  得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:没控制接触面粗糙程度不变.
(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:

①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图2A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2
③比较$\frac{{f}_{1}}{{G}_{1}}$和$\frac{{f}_{2}}{{G}_{2}}$的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即单位压力下的滑动摩擦力,反映了接触面的粗糙程度.
(6)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示C的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=2.5N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:质量小(或重力可忽略不计).

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