Question

12．在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）設(shè)計(jì)組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，老師指出實(shí)驗(yàn)桌面越光滑越好，其原因是：減小摩擦力．
（2）實(shí)驗(yàn)中保持F₁和F₂相等，用手將小車圍轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后，小車將無(wú)法在此位置平衡．實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí)，兩個(gè)力必須滿足的條件是：兩個(gè)力必須作用在同一直線上．
（3）如圖，在左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)等重的砝碼，此時(shí)小車保持靜止．若在右盤中再加入一個(gè)較小的砝碼，小車?yán)響?yīng)向右運(yùn)動(dòng)，但實(shí)驗(yàn)操作時(shí)小車往往仍保持靜止．你認(rèn)為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是存在摩擦力，這時(shí)小車在水平方向受到的是平衡力（填“平衡”或“不平衡”）．要避免這種現(xiàn)象產(chǎn)生，請(qǐng)你對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置提出改進(jìn)意見(jiàn)：將小車換成重力遠(yuǎn)比拉力小得多的硬紙板懸空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）在研究二力平衡條件時(shí)，要排除其它力（如摩擦力）的干擾；
（2）靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體將受到平衡力的作用，當(dāng)兩個(gè)力滿足“作用在同一個(gè)物體上、大小相等、方向相反、在同一條直線上”四個(gè)條件時(shí)，才是一對(duì)平衡力；
（3）兩個(gè)物體接觸，要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體之間產(chǎn)生阻礙物體運(yùn)動(dòng)的摩擦力，根據(jù)木塊運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)判斷摩擦力的方向，因物體靜止，受平衡力的作用．

解答 解：（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)把小車放在越光滑的水平桌面上，這樣可以保證小車受桌面的摩擦力越小，盡量排除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；
（2）實(shí)驗(yàn)中保持F₁和F₂相等，用手拉小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后，小車將無(wú)法在此位置平衡．實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí)是否兩個(gè)力必須作用在同一直線上；
（3）當(dāng)向左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)相等質(zhì)量的砝碼時(shí)，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)小車在水平方向受到兩個(gè)力的作用，若在右盤中再加入一個(gè)較小的砝碼，小車受到向右的拉力大于向左的拉力，小車有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，小車和桌面之間產(chǎn)生了向左的摩擦力的作用，此時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，受平衡力作用，要避免這種現(xiàn)象產(chǎn)生，將小車換成重力遠(yuǎn)比拉力小得多的硬紙板懸空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣可以排除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾．
故答案為：（1）減小摩擦力；（2）兩個(gè)力必須作用在同一直線上；（3）存在摩擦力；平衡；將小車換成重力遠(yuǎn)比拉力小得多的硬紙板懸空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題探究二力平衡的條件，明確用控制變量法研究問(wèn)題，要清楚實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié)的目的，可根據(jù)二力平衡條件和運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系分析解答本題．