Question

16．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两个钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上．此时卡片处于平衡状态，比较两边钩码数量，可知卡片两边所受的拉力大小相等；
（2）保持卡片两边所受的拉力不变，手将卡片旋转一定角度，释放时观察到卡片无法在此位置平衡，设计这一实验步骤的目的是为了探究二力平衡时，验证两个力是否满足条件：二力是否在同一直线上；
（3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，观察到卡片分别被拉至两侧滑轮处．由此可以得到二力平衡的又一个条件是：二力必须作用在同一物体上；
（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是：卡片重力可以忽略．

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）实验中，用到了小卡片，是因为小卡片的质量很小，其重力远小于卡片受到的拉力，重力可以忽略．

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）保持卡片两边所受的拉力不变，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；是为了验证两力是否在同一直线上；
（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）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响．
故答案为：
（1）相等；
（2）二力是否在同一直线上；
（3）二力必须作用在同一物体上；
（4）卡片重力可以忽略．

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．