Question

13．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）两对角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，并通过调整钩码数量来改变拉力的大小．
（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（能/不能）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究作用在不同直线上的两个力对平衡的影响．
（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：用剪刀剪断小卡片．
（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于小明的实验．其主要原因是木块在水平方向还受到摩擦力的作用．
提出你的改进方法：大木块下面装滚轮．

Answer 1

分析 （1）小卡片重力比较小，可以忽略小卡片的重力．小卡片通过线跨过两个定滑轮，可以使作用在小卡片上的两个力方向相反．通过改变钩码的数量可以改变作用在小卡片上力的大小．
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上，当松手后观察小卡片是否处于平衡状态，最后两个力处于何种状态时小卡片处于静止状态．
（3）探究二力平衡时，验证两个力需要作用在同一个物体上，可以把小卡片分成两半变成两个物体．
（4）在研究二力平衡的条件时，要尽可能排除其它力（如摩擦力）对实验的干扰．

解答 （1）小卡片重力比较小，可以忽略小卡片的重力．小卡片通过线跨过两个定滑轮，可以使作用在小卡片上的两个力方向相反．通过改变钩码的数量可以改变作用在小卡片上力的大小．
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上，当松手后观察小卡片是否处于平衡状态，最后两个力处于何种状态时小卡片处于静止状态．
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡．
（4）小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而小华的实验中，纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响．本实验可以通过在大木块下面装滚轮的方法来减小摩擦．
故答案为：（1）相反；钩码数量；（2）不能；作用在不同直线上的两个力；（3）用剪刀剪断小卡片；（4）木块在水平方向还受到摩擦力的作用；大木块下面装滚轮．

点评 用实验探究物理规律时，要简化实验，本实验采用探究处于静止状态的小卡片受到平衡力的条件，实验中还采用小卡片，采用小卡片悬在空中，都是采用简化实验的目的．