题目内容

14.某物理学习小组在“探究二力平衡的条件”实验时,自制了一套如图所示的实验装置,将系于小卡片两对角的细线,分别跨过左右支架上的定滑轮.
(1)在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反(选填“相同”或者“相反”),并通过调整钩码的数量来改变两端拉力的大小.
(2)若要探究不在同一直线的两个力能否平衡,应该将图中的卡片旋转一定角度(选填“翻转”或“旋转”),观察卡片能否平衡.
(3)若在实验前左右两个定滑轮没有放在同一高度(不计摩擦),并观察随之发生的现象,这样不会(选填“会”或“不会”)对实验探究造成影响吗?
(4)若卡片的重力对实验造成了影响,这个影响是两个力不在同一直线上.

分析 (1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡.
(3)实验装置就是利用定滑轮的特点:改变方向;只要能到达平衡力的四个条件,就可以研究;
(4)静止或做匀速直线运动的物体将受到平衡力的作用,当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上.

解答 解:(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片旋转一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡;
(3)用定滑轮改变力的方向;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.
(4)二力平衡要满足:两个力作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上;重力使卡片下移,两细线产生的力与纸片有一定的角度,即两拉力不在一条直线上.
故答案为:(1)相反;大小;(2)旋转;(3)不会;(4)两个力不在同一直线上.

点评 本题考查二力平衡条件的应用以及控制变量法的应用,可根据二力平衡条件分析解答本题.

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