Question

4．探究二力平衡的條件實驗時

（1）甲、乙兩組同學選擇器材后，設計組裝的實驗裝置如圖甲、乙所示．老師指出乙組同學選擇的器材更加合理，其原因是小車與桌面間的摩擦力較小，可以忽略不計．
（2）在探究力的大小對二力平衡的影響時，利用了定滑輪能夠改變力的方向的特點，并通過調整鉤碼個數(shù)來改變F₁和F₂的大�。�
（3）如圖丙所示，方形卡片的兩對角線分別用線系住，并跨過支架的左右滑輪，線的另一端掛鉤碼，兩邊鉤碼相同時，可以認為對小卡片的拉力大小相同，否則拉力的大小不同．現(xiàn)象：兩個力大小相等時，卡片將靜止；兩個力大小不相等時，卡片將運動；結論：兩個力要平衡，大小必須相等．
（4）方形小卡片在鐵架臺中間，兩對角線分別用線系住并跨過支架的左右滑輪，下端分別掛同樣多的鉤碼．比較線的位置在一條直線上和不在一條直線上時，卡片的運動情況．現(xiàn)象：兩個力在一條直線上時，卡片將靜止．兩個力不在一條直線上時：如圖所示，使卡片旋轉一個角度，用手捏住，此時卡片所受的兩個力不在一條直線上，卡片將轉動．結論：兩個力要平衡，必須兩個力作用在同一直線上．

Answer 1

分析 （1）在研究二力平衡條件時，要排除其它力（如摩擦力）的干擾；
（2）實驗時，通過兩個滑輪和下方掛著的鉤碼對小車施加兩個相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，通過調節(jié)鉤碼的個數(shù)來改變拉力的大��；
（3）靜止或做勻速直線運動的物體將受到平衡力的作用，當兩個力滿足四個條件時，才是一對平衡力，即“作用在同一個物體上、大小相等、方向相反、在同一條直線上”．

解答 解：（1）甲圖中的是木塊，它與桌面之間的摩擦是滑動摩擦，而乙圖中的是小車，它與桌面之間是滾動摩擦，其摩擦力較小可以忽略，實驗更準確些；
（2）小車受到的拉力F₁和F₂分別等于水平桌面兩端所掛鉤碼的重力，可以通過調整鉤碼的個數(shù)來改變F₁和F₂的大小；
（3）當F₁與F₂相等時，卡片將保持靜止狀態(tài)，當兩個力大小不相等時，卡片將運動，從而得到結論：兩個力要平衡，大小必須相等；
（4）保持F₁與F₂相等，用手將小車扭轉到圖丙中的位置，松手后，小車將轉動；從而得到結論：兩個力要平衡，必須兩個力作用在同一條直線上；
故答案為：（1）小車與桌面間的摩擦力較小，可以忽略不計；（2）鉤碼個數(shù)；（3）靜止；運動；相等；（4）靜止；轉動；兩個力作用在同一條直線上．

點評 此題考查了探究二力平衡實驗中選擇實驗器材需要注意問題及實驗中的一些重要步驟，此題考查較為全面，是中考題目的典范．