Question

15．利用如圖所示器材“探究二力平衡”的條件：
（1）將卡片上的兩根線跨放在支架的滑輪上，并在兩個線端分別掛上鉤碼，使作用在卡片上的兩 個拉力方向相反，且在一條直線上．當卡片平衡時，從鉤碼重力看，卡片兩邊所受的拉力大小相等；
（2）可用手將卡片旋轉(zhuǎn)一定角度，釋放時觀察其是否保持靜止．目的是為探究兩個力不在同一直線是否能平衡；
（3）在卡片平衡時，用剪刀將卡片從中間剪開，并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象．由此可以得到二力平衡的 又一個條件是平衡力必須作用在同一物體上；
（4）該實驗在選擇卡片時，選用較輕卡片（選填“輕”或“重”），目的是減小卡片重力對實驗的影響．

Answer 1

分析 （1）鉤碼由于重力的作用，會對小卡片施加一個拉力的作用，左端的鉤碼對小卡片施加一個向左的拉力，右端的鉤碼對小卡片施加了一個向右的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力；
（2）要驗證不在同一直線上兩個力是否平衡，可以將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，小卡片上受到的兩個拉力就不在一條直線上；
（3）二力平衡的條件：大小相等，方向相反，在一條直線上，在同一物體上；
（4）實驗中，用到了小卡片，是因為小卡片的質(zhì)量很小，其重力遠小于卡片受到的拉力，重力可以忽略；

解答 解：（1）保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細線兩端的鉤碼，當兩端鉤碼的質(zhì)量相等時，對小卡片的拉力相等，小卡片平衡；
（2）為觀察不在同一直線上的兩個力是否能平衡，可用手將卡片扭轉(zhuǎn)一定角度，并保持兩個拉力方向相反，松開手后觀察到小卡片旋轉(zhuǎn)；
（3）當小卡片平衡時，用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片，由于二個力不在同一物體上，所以兩側(cè)鉤碼落下，說明二力平衡的又一個條件是作用在同一物體上；
（4）選擇比較輕的卡片，是減小卡片重力對實驗的影響．
故答案為：（1）大小相等；（2）不在同一直線；（3）平衡力必須作用在同一物體上；（4）輕；減小卡片重力對實驗的影響．

點評 本題考查二力平衡條件的應用以及控制變量法的應用，可根據(jù)二力平衡條件分析解答本題．