Question

14．在“探究二力平衡的條件”實驗中，小明的實驗小組選擇了如圖的實驗裝置．
（1）實驗中選擇小卡片的目的是忽略小卡片自重（選填“體積”或“自重”）的影響．
（2）如圖甲，將系于小卡片兩對角的目的是忽略小卡片體積（選填“體積”或“自重”）的影響．左右支架上的滑輪，在細線的兩端都掛上2個鉤碼，恰好能使小卡片在中間的方向相反，作用在一條直線上．為了探究這些力的關系是否是物體處于平衡狀態(tài)的必要條件，小明首先讓細線兩端掛上相同或不同個數(shù)的鉤碼多次實驗．他發(fā)現(xiàn)滑輪與支架支間的摩擦會影響到結論的判斷，則他觀察到的實驗現(xiàn)象很可能是B．
A．當兩邊鉤碼個數(shù)相同且質(zhì)量較小時，小卡片放手后會處于靜止狀態(tài)；當兩邊鉤碼個數(shù)相同且質(zhì)量較大時，小卡片放手后會加速運動．
B．當兩邊鉤碼個數(shù)不同且差異較小時，小卡片放手后能處于靜止狀態(tài)：當兩邊鉤碼個數(shù)不同且差異較大時，小卡片放手后會加速運動．
C．無論兩邊鉤碼個數(shù)差異較小或較大時，小卡片放手后都處于靜止狀態(tài)．
（3）為了探究使物體平衡的兩個力是否必須在同一直線上，進行如下操作：旋轉（選填“擠壓”、“翻轉”或“旋轉”）小卡片，松手后觀察小卡片是否保持平衡．
（4）如圖乙，組員小紅用手向右拉住小卡片，把兩根細線都掛到左支架的滑輪上，此時兩個拉力的大小相等，他用在同一條直線上，方向相同，一松手小卡片就做加速運動．小紅得出結論：使物體平衡的兩個力的方向必須相反，你認為這個實驗過程是否充分？不充分，理由是：沒有改變兩個力的方向關系多次試驗．
（5）如果完全忽略摩擦等因素的影響，用手指水平向右輕彈以下原本靜止的滑輪之間某處的小卡片（鉤碼始終不著地），則小卡片離開手指后將做勻速（選填“加速”、“減速”或“勻速”）直線運動，直至碰上右側的滑輪．

Answer 1

分析 （1）水平面上重力越大，壓力越大，滑動摩擦力也就越大，所以物體的重力越小對實驗的影響越小；
（2）如果有摩擦力，則是三個力平衡，而不是二力平衡，摩擦力較小，所以對實驗影響較��；
（3）旋轉小卡片可以使兩個力不在同一條直線上，松手后觀察小卡片的運動情況；
（4）為得出一個規(guī)律，必須獲得多次實驗數(shù)據(jù)，從而避免偶然性；
（5）物體在平衡力的作用下保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)．

解答 解：
（1）小卡片的重力很小，可以忽略對實驗的影響，所以目的是不考慮小卡片的重力；
（2）甲圖中，將系于小卡片兩對角的目的是忽略小卡片體積的影響；
考慮滑輪與支架之間的摩擦，摩擦力和兩端的兩個拉力三個力平衡，故B正確；
（3）旋轉小卡片，使細線作用在它上面的力不在同一直線上，松手后，小卡片轉動最終靜止時，兩個力在同一直線上．所以實驗可以探究平衡力是否在同一直線上；
（4）只做一次實驗就得出結論，具有偶然性，應改變兩個力的方向關系多次實驗，得出普遍規(guī)律；
（5）用手指水平向右輕彈一下原本靜止在滑輪之間某處的小卡片，小卡片會向右運動，手不施力之后，它受到平衡力，所以繼續(xù)保持勻速直線運動狀態(tài)．
故答案為：（1）自重；（2）體積；B；（3）旋轉；（4）不充分；沒有改變兩個力的方向關系多次試驗；（5）勻速．

點評 探究平衡力條件的實驗，要體會掌握如何探究平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上．