Question

16．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．
（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对位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，并通过调整钩码个数来改变拉力的大小．
（2）当小卡片平衡时，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平衡力是否在同一直线．
（3）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：用剪刀将纸片剪开．
（4）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．小书片是比较容易获取的才料
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
（5）通过实验可得出二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上．

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）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；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以将小卡片分成两个物体，观察两个物体的运动情况；
（4）为了减小实验误差，应减小摩擦力对实验的影响，根据摩擦力对实验的影响分析小明与小华的实验设计的优劣；
（5）二力平衡的条件有四个：等大、反向、共线、共物．

解答 解：
（1）小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力，右侧的钩码对其施加向右的拉力．两个拉力方向相反；
由于是钩码的重力提供了拉力，并且钩码大小相同，所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小．
（2）当平衡的小卡片转过一定角度后，作用在小卡片上的两个力的大小相等，方向相反，但不再在同一直线上，所以该实验探究的是平衡力是否在同一条直线上．
（3）要探究相互平衡的两个力必须共物，在已经探究了共物的前提下，只要将小卡片一分为二，使这两个力不再共物即可．具体做法可以用剪刀将纸片剪开．
（4）如图乙所示的实验，木块在桌面上受摩擦力作用，摩擦力对实验影响较大，而甲实验纸片轻巧，减小了摩擦力的影响，故选A．
（5）二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上．
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）不能；平衡力是否在同一直线；（3）用剪刀将纸片剪开；
（4）A；（5）相等；相反；同一直线．

点评 （1）此题考查了二力平衡的条件的探究过程．
（2）在该实验中，为了探究两个力是否平衡，要用到控制变量法的思路．探究其中的一个条件时，要控制其他条件相同．这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据．