Question

11．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，小华将小卡片转过一个角度，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不在同一直线上的两个力是否能平衡．
（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：将卡片剪为两半，看卡片是否能平衡．
（4）当卡片静止时，小华发现拉线不在同一直线上（如图乙所示），于是他得出：二力平衡时，两个力可以不在同一直线上，要得到科学的结论，请你给他提出一条改进建议是：换用轻质卡片．
（5）小明同学也对该实验进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图丙所示），你认为能否用小明的装置进行实验能（选填“能”或“不能”）．
（6）同组的小丽在探究同一问题时，将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于小丽的实验．其主要原因是木块在水平方向还受到摩擦力的作用，请你为小丽的探究方案提一个改进意见：用小车来代替木块．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上，观察小卡片的运动情况；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以将小卡片分成两个物体，观察两个物体的运动情况；
（4）由于重力对实验有一定的影响，所以物体的重力越小影响越小；
（5）只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究；
（6）在研究二力平衡的条件时，要尽可能排除其它力（如摩擦力）对实验的干扰．

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，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；
（2）小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡；
（3）把小卡片一剪为二，变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态；
（4）因为卡片有重力，所以会出现拉线不在同一直线上，所以实验中要换用轻质卡片；
（5）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，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验；
（6）小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而小华的实验中，纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响，本实验可以用小车代替木块来减小摩擦．
故答案为：（1）相反；钩码的数量；（2）不能；不在同一直线上的两个力是否能平衡；（3）将卡片剪为两半，看卡片是否能平衡；（4）换用轻质卡片；（5）能；（6）木块在水平方向还受到摩擦力的作用；用小车来代替木块．

点评 探究平衡力条件的实验要尽量简化实验，用静止状态来代替匀速直线运动状态，用空中悬着的小卡片代替放在水平桌面的物体，简化实验，便于操作．