Question

18．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甲、乙所示．老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：乙组摩擦力对实验的影响小．
（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮改变力的方向，并通过调整砝码个数来改变F₁和F₂的大小．当F₁大于F₂时，小车将加速（加速、匀速、减速）向左运动．
（3）保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？两个力必须在同一直线上这一条件．

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）实验时，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，通过调节钩码的个数来改变拉力的大小；
若合力方向与物体运动方向相同，则物体做加速运动；
（3）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）甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小可以忽略，实验更准确些；
（2）小车受到的拉力F₁和F₂分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数来改变F₁和F₂的大小；
（3）当两个力不在同一直线上时，小车转动，所以根据这个实验可知二力平衡的一个必要条件是两个力必须作用在同一条直线上．
故答案为：（1）乙组摩擦力对实验的影响小；（2）砝码个数；加速；（3）两个力必须在同一直线上这一条件．

点评 此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤，此题考查较为全面，是中考题目的典范．