Question

16．小華、小明同學(xué)探究二力平衡條件．
（1）小華、小明的實(shí)驗(yàn)設(shè)計分別如圖甲和乙，從減小實(shí)驗(yàn)誤差的角度考慮，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案更好的是甲．理由是小卡片不受摩擦力的影響．
（2）小華將系于小卡片兩對角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，并通過調(diào)整鉤碼數(shù)量來改變拉力的大小．
（3）單小卡片平衡時，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片不能（選填“能”或“不能”）平衡．設(shè)計此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究二力平衡的另一個條件：作用在同一直線上．
（4）為了驗(yàn)證只有一個作用力作用在同一物體上，物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是將小卡片剪成兩半．
（5）現(xiàn)給你一支彈簧測力計、一個鉤碼、請你設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)證明“大小相等”同樣適合于勻速直線運(yùn)動的二力平衡．

Answer 1

分析 （1）小卡片的重力很小，小卡片懸掛在空中，可以忽略小卡片的重力，懸在空中不受摩擦力影響；小明實(shí)驗(yàn)用的木塊放在水平桌面上，木塊和桌面之間存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，實(shí)驗(yàn)要受到摩擦力影響；
（2）探究二力平衡時，力的方向相反，靠改變鉤碼數(shù)量來改變力的大小；
（3）探究作用在小卡片的兩個“大小相等、方向相反，但不作用在一條直線的”力是否平衡，要控制兩個力大小相等，方向相反，不作用在同一直線上；
（4）探究二力平衡時，驗(yàn)證兩個力需要作用在同一個物體上，可以把小卡片分成兩半變成兩個物體；
（5）用彈簧測力計分別測出鉤碼靜止與勻速直線運(yùn)動是對拉力，做出比較，得出結(jié)論．

解答 解：（1）小卡片的重力很小，其重力可以忽略不計．小華實(shí)驗(yàn)用的小卡片重力小，懸在空中不受摩擦力影響；小明實(shí)驗(yàn)用的木塊放在水平桌面上，木塊和桌面之間存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，實(shí)驗(yàn)要受到摩擦力影響．所以還是小華的實(shí)驗(yàn)方案好；
（2）為了探究二力平衡的三個條件中的拉力相反，可以通過調(diào)整鉤碼的數(shù)量來改變拉力的大�。�
（3）為了驗(yàn)證作用在小卡片的兩個“大小相等、方向相反，但不作用在一條直線的”力是否平衡，可以控制兩個力大小相等，方向相反，通過將小卡片轉(zhuǎn)動一個角度來使兩個力不在同一直線上，松手后觀察小卡片是否平衡．
（4）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片，觀察兩個更小卡片是否平衡．同樣適合于勻速直線運(yùn)動的二力平衡．
（5）先用測力計豎直勾住一個鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時，記下示數(shù)F₁，在使鉤碼用測力計勾住做勻速上升（下降）運(yùn)動時，記下示數(shù)F₂，由F₁=F₂證明．
故答案為：（1）甲；  甲裝置的小卡片不受摩擦力的影響； （2）相反；  鉤碼數(shù)量；（3）不能； 作用在同一直線上；  （4）將小卡片剪成兩半； （5）用測力計豎直勾住一個鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時，記下示數(shù)F₁，當(dāng)鉤碼勻速上升（下降）時，記下示數(shù)F₂，由F₁=F₂得到證明．

點(diǎn)評 本題主要考查二力平衡的條件，以及設(shè)計證明勻速直線運(yùn)動的二力平衡，內(nèi)容比較多．