Question

13．如图甲所示，是小华同学探究二力平衡条件的实验情景．实验步骤如下：

（1）将系于轻质小卡片两个对角的细线分别跨过支架上滑轮，在细线两端挂上钩码，使作用在小卡片的两个拉力方向相反．实验选用轻质小卡片目的是卡片重力可忽略．
（2）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，小卡片平衡，如图A所示．
（3）将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片平衡不能（选填“能”或“不能”）．
（4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片（如图C所示），发现小卡片不能保持平衡．这说明：不在同一物体上的力一定不平衡．
（5）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，实验时发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡，你认为出现这种情况的原因是桌面对木块有摩擦力．
（6）小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在任意方向（水平方向/竖直方向/任意方向）做匀速直线运动，根据观察到弹簧测力计示数不变现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态．

Answer 1

分析 （1）在探究二力平衡条件实验中，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；
（2）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；
（3）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；
（4）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．
（5）木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，实验要考虑摩擦力，使实验比较复杂；
（6）物体做匀速直线运动，则物体受力平衡，物体的运动方向无关．

解答 解：（1）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；
（2）如图A所示：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，小卡片受平衡力作用，即小卡片平衡；
（3）将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片不能 平衡；
（4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片（如图C所示），由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下．
（5）图乙中实验时发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡，出现这种情况的原因是物体与桌面之间存在较大的摩擦力；改进方法在木块下面安装轮子．
（6）要探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件，可以拉着钩码在任意方向做匀速直线运动，因为拉力与摩擦力平衡，所以观察到的现象应为弹簧测力计的示数不变．物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态．
故答案为：（1）卡片重力可忽略；（2）相等；（3）不能；（4）不在同一物体上；（5）桌面对木块有摩擦力； （6）任意方向；弹簧测力计示数不变．

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．