Question

5．在探究“二力平衡的條件”的實驗中，小明同學(xué)采用的實驗裝置如圖所示：
（1）當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時我們認為它受到的力是相互平衡的．
（2）實驗時，小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)向左盤和右盤同時加入一個相等質(zhì)量的砝碼時，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．此時木塊在水平方向受到兩個力的作用，這兩個力是平衡的．小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是木塊受到向左的摩擦力，這時木塊在水平方向受到的力是平衡（填“平衡”或“不平衡”）的．
（3）要避免這種現(xiàn)象產(chǎn)生，請你對該實驗裝置提出改進意見：將木塊換成小車，減小與桌面之間的摩擦．
（4）若保持F₁與F₂大小相等、方向相反，用手將小車扭轉(zhuǎn)到如圖1所示的位置，松手后，小車將無法在此位置平衡．這樣操作的目的是為了說明二力平衡時，兩個力應(yīng)滿足在同一直線上的條件．

Answer 1

分析 （1）物體靜止或做勻速直線運動時，物體處于平衡狀態(tài)，物體受到平衡力的作用．
（2）兩個物體接觸時，要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，物體之間產(chǎn)生阻礙物體運動的摩擦力．
（3）減小摩擦力的方法：減小壓力、減小接觸面的粗糙程度、用滾動代替滑動、使接觸面脫離．
（4）掌握二力平衡條件，分析實驗中相同的因素和不同的因素，得出探究的問題．

解答 解：（1）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受到平衡力的作用．
（2）小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以木塊還受平衡力的作用；此時木塊有向右運動的趨勢，桌面對木塊有向左的摩擦力，向左的拉力、向左的摩擦力與向右的拉力這三個力平衡．
（3）要避免這種現(xiàn)象，需要減小木塊與桌面之間的摩擦力，可以用小車代替木塊，或用光滑的水平面代替桌面等．
（4）用手將小車扭轉(zhuǎn)到如圖1中的位置，兩個力不在同一直線上，已知兩個力的大小相等，方向相反，所以可以探究二力平衡時，兩個力必須滿足在同一直線上的條件．
故答案為：（1）勻速直線運動；（2）木塊受到向左的摩擦力；平衡；
（3）將木塊換成小車；減小與桌面之間的摩擦力；（4）在同一直線上．

點評 掌握此裝置用小車代替木塊可以探究二力平衡條件，實驗比較典型，一定要掌握．