Question

17．如图甲是小华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，并通过调整钩码个数来改变拉力的大小．实验中选择小卡片的目的是不考虑（填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力．
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：旋转（填“挤压”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡．
（3）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C．
A．容易让小卡片在水平方向上保持平衡       B．小卡片是比较容易获取的材料
C．减少了摩擦力对实验结果的影响           D．小卡片容易扭转
（4）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：将钩码直接挂在弹簧测力计下端，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）实验中通过调节钩码的个数来改变卡片受到的力；
一个物体上受到的力相差很大时，很小的力可以忽略不计．实验中小卡片的力比较小，可以忽略不计，使小卡片只受水平方向的力．
（2）转动卡片，卡片受到的两个力不在同一直线上，松手后卡片转动说明卡片受到的两个力不在同一直线上时，卡片不能保持平衡状态．
（3）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．
（4）平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以物体处于匀速直线运动状态，也可以探究二力平衡条件．

解答 解：
（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力；并通过调整钩码个数来改变拉力的大小；
由于小卡片的质量较小，所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力；
（2）要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡；
（3）小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；
小明实验用的小车放在水平桌面上，小车和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是小华的实验方案好，故C正确．
（4）因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以只有物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时，二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的，弹簧测力计示数也是不变．且做匀速直线运动时任意方向的都适合．
但由于用弹簧测力计拉着钩码，鈎码受重力作用，所以只能在竖直方向做匀速直线运动．
故答案为：（1）钩码个数；不考虑；（2）旋转；（3）C；（4）任意方向； 弹簧测力计示数不变．

点评 此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握．