Question

5．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，并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小．
（2）当小卡片平衡时，小华将卡片旋转（选填“翻转”或“旋转”）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D．
A．二力不在同一物体上能否平衡；B．二力大小不相等能否平衡；
C．二力方向不相反能否平衡；    D．二力不在同一直线上能否平衡
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是把小卡片剪成两半．
（4）实验中选择小卡片的目的是不考虑（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力，原因是此实验是探究水平方向二力平衡的条件．
（5）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
（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（选填“水平方向”或“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（填“变大”、“变小”、“不变”）的现象，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．
（7）小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为能（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验．

Answer 1

分析 二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，在探究过程中，可使某一个条件不满足得出结论；在实验中，应尽量减小摩擦力对实验的影响；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）要使两个力平衡，力的方向应相反，实验中通过调整钩码的数量来改变拉力的大小；
（2）小华将小卡片转过一个角度，两个力不在同一直线上，卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上两个力能否平衡；故选D；
（3）要验证平衡力作用在同一物体上，可使两个力不在同一物体上，观察卡片是否平衡，所以操作是把小纸片一剪两半，观察卡片是否平衡；
（4）实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力，原因是此实验是探究水平方向二力平衡的条件．
（5）两图相比，甲图可减小摩擦力对实验的影响；故选A；
（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．
（7）他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度但是仍然处于平衡状态，因此不影响实验结果能进行试验；
故答案为：（1）相反；钩码的数量．（2）旋转； 不能；  D．（3）把小卡片剪成两半．（4）不考虑； 水平；（5）A；（6）任意方向；不变；（7）能；

点评 探究二力平衡条件时，采用很小的卡片可以忽略卡片的重力，使卡片只受水平方向的两个力的作用，使实验简单化．探究二力平衡时，匀速直线运动物体的二力平衡条件不容易探究，只能通过推力得到．