Question

14．如图所示，是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验．

（1）如甲图所示，小华将木块放置于水平桌面上，两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码．小华发现，当左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止．请画出木块A此时在水平方向上所受力的示意图．（每个钩码重1N）
（2）小明认为将木块A换成带轮子的小车，实验效果会更好，其原因是：小车比木块受到的摩擦力更小．
（3）换成小车后，若要使小车保持静止，应当在右侧增加（“增加”或“减少”）1个钩码．
（4）小车处于静止后，保持两边拉力的大小不变，将小车扭转到如图乙所示的位置，松手后，小车将扭转回来（选填“保持静止”或“扭转回来”）．这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在同一直线上的条件．

Answer 1

分析 （1）木块保持静止，因此受到的力是平衡力，在水平方向受到向左的拉力、向右的拉力和向右的摩擦力三个力的作用．
（2）摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，同样情况下滚动摩擦比滑动摩擦小得多．
（3）要使木块保持静止，木块在水平方向上受到的力就是平衡力，根据二力平衡的条件增减砝码的个数．
（4）二力的平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在同一物体上．

解答 解：（1）每个钩码重1N，木块左边悬挂三个钩码，受到向左的拉力F_左=3N；右边悬挂两个钩码，受到向右的拉力F_右=2N；由于木块保持静止，因此还受到向右的摩擦力f=F_左-F_右=3N-2N=1N，如下图所示：

（2）木块A换成带轮子的小车，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，大大减小了摩擦力，从而减小了摩擦对实验的影响．
（3）木块换成小车后，要使木块静止，就应该使左右两侧钩码的拉力相等，由于左边是3个钩码，右边是2个钩码，因此应该在右侧增加1个钩码．
（4）将小车扭转到如图乙所示的位置，两个拉力不在同一直线上，不能平衡，所以会扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在同一直线上．
故答案为：（1）如上图；（2）小车比木块受到的摩擦力更小；（3）增加；1；（4）扭转回来；同一直线．

点评 本题考查了学生对探究二力平衡条件实验的掌握，难度不大，把握二力平衡的条件是解题的关键．