Question

13．在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）甲、乙兩組同學(xué)分別選擇器材后，設(shè)計組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示．老師指出乙組同學(xué)選擇的器材更加合理，其原因是：乙中小車與桌面間的摩擦力較小，可以忽略不計． 
（2）該實(shí)驗(yàn)中要探究的是兩個力平衡要具備的條件．這兩個力平衡的標(biāo)志現(xiàn)象是小車保持靜止．
（3）在探究力的大小對二力平衡的影響時，通過調(diào)整砝碼質(zhì)量來改變F₁和F₂的大�。�
（4）保持F₁與F₂相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)到圖丙中的位置，松手后，小車將無法在此位置平衡．實(shí)驗(yàn)中設(shè)計這一步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足哪個條件？作用在同一條直線上．
（5）最終總結(jié)出的結(jié)論是：作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反、并且在同一直線上，這兩個力才平衡．

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）處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的物體受平衡力作用；
（3）實(shí)驗(yàn)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(diào)節(jié)鉤碼的個數(shù)來改變拉力的大�。�
（4）靜止或做勻速直線運(yùn)動的物體將受到平衡力的作用，當(dāng)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”．
（5）從二力的大小、方向、是否在一條直線、是否在一個物體上總結(jié)結(jié)論．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時，將小車放在光滑的水平桌面上可減小小車與水平面間的阻力，即乙中小車與桌面間的摩擦力較小，可以忽略不計；
（2）由于勻速直線運(yùn)動不容易觀察出來，因此當(dāng)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)時，小車受平衡力作用；
（3）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(diào)整鉤碼的個數(shù)（質(zhì)量）來改變F₁和F₂的大��；
（4）保持兩盤的砝碼質(zhì)量相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)到圖丙置，松手后，小車將無法在此位置平衡；是采取控制變量法的思想來研究“兩個力作用在同一條直線上”；
（5）本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反、并且在同一直線上，這兩個力才平衡．
故答案為：（1）乙中小車與桌面間的摩擦力較小，可以忽略不計；
（2）小車保持靜止；（3）砝碼質(zhì)量；（4）作用在同一條直線上；
（5）作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反、并且在同一直線上，這兩個力才平衡．

點(diǎn)評 此題通過實(shí)驗(yàn)探究考查學(xué)生對二力平衡條件的應(yīng)用，主要考查了實(shí)驗(yàn)的操作要求，一定要熟練掌握二力平衡的條件，是一道基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)題．