Question

17．在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的．

（1）如图，甲装置是探究二力平衡条件的一种方法，实验中通过改变砝码的质量来探究二力大小的关系；通过扭转小车松手后观察小车的状态，来探究二力是否必须作用在同一条直线上．
（2）小明发现用图甲装置无法完成全部探究过程，又设计了图乙所示的装置．在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的又一个条件两个力必须在同一物体上．把硬纸板支撑起来，不再与桌面接触的目的是减小了摩擦力对实验的影响．如果乙装置中左右滑轮不在同一高度，小明能（选填“能”或“不能”）进行该实验．

Answer 1

分析 （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；实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，改变砝码的质量就改变了对木块施加的拉力；通过观察被扭转的木块松手后的状态，这样做的目的是用于探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响；
（2）卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，两个力不再作用在同一物体上；
把卡片支撑起来，不再与桌面接触，卡片与桌面间就不存在摩擦力了；
定滑轮的特点是可以改变方向；只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究．

解答 解：（1）甲装置实验中通过改变砝码质量来改变绳子对木块的拉力，探究二力大小的关系；
保持两边力相等，用手将小车扭转一个角度后松手，小车不能处于静止状态，要发生转动，这是探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上；
（2）当小卡片平衡时，用剪刀从中间剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧砝码落下，说明二力平衡的又一个条件是：两个力必须在同一物体上；
把卡片支撑起来，不再与桌面接触，卡片与桌面间就不存在摩擦力，即减小了摩擦力对实验的影响；
用定滑轮改变力的方向；因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，硬纸板还是处于静止状态，照样能完成实验．
故答案为：
（1）质量；必须作用在同一条直线上； （2）两个力必须在同一物体上；减小了摩擦力对实验的影响；能．

点评 本题探究二力平衡的条件，明确用控制变量法研究问题，要清楚实验过程中的每个细节的目的，可根据二力平衡条件分析解答本题．