Question

3．在探究“二力平衡条件”的实验中：

（1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示．你认为乙组（甲、乙）同学选择的器材更加合理，其原因是：小车与桌面间的小车比木块受到的摩擦力更小，可以忽略不计．
（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整砝码质量来改变F₁和F₂的大小．
（3）保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到下面俯视图中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？作用在同一直线上．

Answer 1

分析 （1）在研究二力平衡条件时，要排除其它力（如摩擦力）的干扰；
（2）定滑轮可以改变力的方向；
（3）静止或做匀速直线运动的物体将受到平衡力的作用，当两个力满足四个条件时，才是一对平衡力，即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”．

解答 解：（1）木块与桌面间的摩擦力远大于小车与桌面间的摩擦力，所以实验选用小车进行实验，与桌面间的摩擦力可忽略不计，用小车进行实验更好；
（2）实验过程中，可以通过改变砝码的质量改变F₁和F₂的大小，其中利用定滑轮的好处是可以改变力的方向；
（3）保持两盘的砝码质量相等，用手将小车扭转到图丙置，松手后，小车将无法在此位置平衡；是采取控制变量法的思想来研究“两个力作用在同一条直线上”．
故答案为：（1）乙；小车比木块受到的摩擦力更小；（2）砝码质量；（3）作用在同一直线上．

点评 此题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题及实验中的一些重要步骤，此题考查较为全面，是中考题目的典范．