Question

15．探究二力平衡条件时的实验情景．

（1）实验中使桌面越光滑越好的目的减小摩擦力对实验的影响．
（2）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小．当两边钩码质量相等 时，木块静止．
（3）当小卡片平衡时（小车也一样），小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能（选填“能”或“不能”）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡．
（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：小明用剪刀把小卡片一剪两半，纸片向两边运动，实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须作用在同一物体上的条件？
（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优予小明的实验．其主要原因是A．
A．减少摩擦力对实验结果的影响   B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡   D．小卡片容易扭转
（另：卡片本身重力对实验没有影响，因为：卡片的重力远小于钩码的重力，可以忽略不计）

Answer 1

分析 （1）在研究二力平衡条件时，要排除其它力（如摩擦力）的干扰；
（2）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；
（3）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；
（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力是否平衡，可以将卡片剪成两半，使力作用在两个卡片上；
（5）小明将木块放在水平桌面上，木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用，就会影响实验效果．

解答 解：
（1）实验时，将木块放在光滑的水平桌面上可减小木块与水平面间的阻力；
（2）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；因此，通过调整钩码的个数可改变拉力的大小；当两边钩码质量相等时，木块静止；
（3）当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究一对平衡力是否必须在一条直线上．
（4）把小卡片一剪为二，变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态．可验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡．
（5）小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是小华的实验方案好．故A选项说法正确．
故答案为：（1）减小摩擦力对实验的影响；（2）相反；钩码的数量；相等；（3）不能；不在同一直线上的两个力能否平衡；（4）作用在同一物体上；（5）A．

点评 此题探究的是二力平衡的条件，二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握．