Question

7．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，其原因是小车和桌面之间的摩擦力很小，可以忽略不计．

（2）甲组同学实验过程中，木块应该处于静止状态，乙组同学选择的小车的质量应足够小（选填“大”或“小”），在探究力的大小对二力平衡的影响时，调整定滑轮的高度能够改变力的方向，并通过调整砝码的数量来改变F₁和F₂的大小．
（3）保持F₁和F₂相等，用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置上平衡．实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时，两个力必须满足同一直线上．
（4）乙组同学用两个弹簧测力计代替左右两边的砝码及砝码盘，当小车处于静止状态时，实验发现F₁与F₂有较小的差异，其原因是细绳和滑轮之间有摩擦力．
（5）此实验可探究二力平衡的条件大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．

Answer 1

分析 （1）采用木块在桌面上进行实验，木块和桌面之间的摩擦比较大，不能忽略这个摩擦力，使实验复杂化；采用小车在桌面上进行实验，小车和桌面之间的摩擦力比较小，可以忽略这个摩擦力；
（2）①处于静止和匀速直线运动状态的物体，即处于平衡状态；
②小车的质量比较小时，重力可以忽略对实验的影响；
③定滑轮可以改变力的方向，通过调节钩码的个数来改变拉力的大小；
（3）为了探究二力在同一直线上，可以把物体转动一个方向；
（4）由于实验中不可避免的存在摩擦力，所以用弹簧测力计来探究时两个力的大小会有较小的差距；
（5）综合以上得出本实验可探究二力平衡的条件．

解答 解：（1）乙组同学选择的器材更加合理，是因为小车和桌面之间的摩擦力很小，可以忽略不计；
（2）①小车处于静止状态时，表明其处于平衡状态；
②乙图中小车的质量应足够小时，可以忽略质量对实验的影响；
③在探究力的大小对二力平衡的影响时，调整定滑轮的高度能够改变力的方向，并通过调整砝码的数量来改变F₁和F₂的大小；
（3）用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置平衡这是为了探究二力平衡时，两个力必须满足同一直线上；
（4）利用弹簧测力计测量时，细绳和滑轮之间有摩擦力、小车和桌面之间有摩擦力，所以两个力的大小会有较小的差距；
（5）综上可知，本实验可探究二力平衡的条件有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．
故答案为：
（1）小车和桌面之间的摩擦力很小，可以忽略不计；
（2）静止；小；定滑轮；砝码的数量；
（3）探究二力平衡时，两个力必须满足同一直线上；
（4）细绳和滑轮之间有摩擦力；
（5）大小相等；方向相反；作用在同一条直线上．

点评 本本题通过实验探究考查学生对二力平衡条件的应用，主要考查了实验的操作要求，一定要熟练掌握二力平衡的条件，是一道好题．