Question

5．在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图所示：
（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时我们认为它受到的力是相互平衡的．
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时，木块处于静止状态．此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的．小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是木块受到向左的摩擦力，这时木块在水平方向受到的力是平衡（填“平衡”或“不平衡”）的．
（3）要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：将木块换成小车，减小与桌面之间的摩擦．
（4）若保持F₁与F₂大小相等、方向相反，用手将小车扭转到如图1所示的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡．这样操作的目的是为了说明二力平衡时，两个力应满足在同一直线上的条件．

Answer 1

分析 （1）物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用．
（2）两个物体接触时，要发生或已经发生相对运动时，物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力．
（3）减小摩擦力的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面脱离．
（4）掌握二力平衡条件，分析实验中相同的因素和不同的因素，得出探究的问题．

解答 解：（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用．
（2）小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，所以木块还受平衡力的作用；此时木块有向右运动的趋势，桌面对木块有向左的摩擦力，向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡．
（3）要避免这种现象，需要减小木块与桌面之间的摩擦力，可以用小车代替木块，或用光滑的水平面代替桌面等．
（4）用手将小车扭转到如图1中的位置，两个力不在同一直线上，已知两个力的大小相等，方向相反，所以可以探究二力平衡时，两个力必须满足在同一直线上的条件．
故答案为：（1）匀速直线运动；（2）木块受到向左的摩擦力；平衡；
（3）将木块换成小车；减小与桌面之间的摩擦力；（4）在同一直线上．

点评 掌握此装置用小车代替木块可以探究二力平衡条件，实验比较典型，一定要掌握．