Question

20．小华同学利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”．
（1）将轻质卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上．当卡片平衡时，从钩码数量看，卡片两边所受的拉力大小相等．
（2）装置中使用定滑轮是利用它能够改变力的方向的特点．若小华在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为能否用该装置进行实验能（选填“能”或“不能”）．
（3）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片旋转一定角度，释放时观察其是否保持平衡．
（4）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象．由此可以得到二力平衡的又一个条件是两个力作用在同一物体上．
（5）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是减小卡片自身重力对实验的影响．
（6）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是B．
A．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
B．减少了摩擦力对实验结果的影响
C．小卡片容易扭转．

Answer 1

分析 （1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；
（2）实验装置就是利用定滑轮的特点：改变方向；只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究；
（3）要验证不在同一直线上两个力是否平衡，可以将小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上；
（4）二力平衡的条件：大小相等，方向相反，在一条直线上，在同一物体上；
（5）实验中，用到了小卡片，是因为小卡片的质量很小，其重力远小于卡片受到的拉力，重力可以忽略；
（6）小明将木块放在水平桌面上，木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用，就会影响实验效果．

解答 解：（1）保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量相等时，对小卡片的拉力相等，小卡片平衡；
（2）用定滑轮改变力的方向；因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验．
（3）为了验证两力是否在同一直线上，保持卡片两边所受的拉力不变，用手将卡片转过一定角度，并保持两个拉力方向相反，松开手后观察小卡片能否平衡；
（4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是两个力作用在同一物体上；
（5）由于小卡片的质量很小，重力远小于卡片受到的拉力，所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响；
（6）小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面间就会产生较大的摩擦力，就会影响实验效果（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡）；故B符合题意．
故答案为：
（1）大小相等；（2）改变力的方向；能；（3）旋转一定角度；（4）同一物体上；
（5）减小卡片自身重力对实验的影响；（6）B．

点评 此题探究的是二力平衡的条件，二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握．