Question

15．利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”
（1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上．当卡片平衡时，从钩码质量可知：卡片两边所受的拉力相等．
（2）为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上，可用手旋转（下压/翻转/旋转）平衡的小卡片，松手后观察小卡片是否能保持平衡．
（3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象．由此可以得到二力平衡的又一个条件是二力必须在同一物体上．
（4）如果完全忽略摩擦等因素的影响，用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片（钩码始终不着地），则小卡片离开后手指后将作匀速（加速/减速/匀速）直线运动，直至碰上右侧的滑轮．

Answer 1

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）要验证不在同一直线上两个力是否平衡，可以将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；
（3）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上；
（4）物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态．

解答 解：
（1）保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量相等时，对小卡片的拉力相等，小卡片平衡；
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片转过一定角度，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）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是必须在同一物体上；
（4）用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片，小卡片会向右运动，手不施力之后，它受到平衡力，所以继续保持匀速直线运动状态，直至碰上右侧的滑轮．
故答案为：（1）相等；（2）旋转；（3）二力必须在同一物体上；（4）匀速．

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．