Question

18．实验小组要探究二力平衡条件．实验中每个钩码重力相同，摩擦力忽略不计．

（1）如图甲装置，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时F₁、F₂的方向相反，大小相等；当左右两端同时取下一个钩码时，如图乙，小车仍静止，此时F₃等于F₄；当右端再挂上一个钩码时，如图丙，小车将做变速运动，此时F₅小于F₆．
（2）在图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，松手后，观察小车的情况，这样做可以探究什么问题？
（3）对比甲、乙、丙三次实验，当小车静止时，水平方向上受到两个力的大小关系如何？还能看出小车受非平衡力作用时，运动状态将怎样？

Answer 1

分析 （1）先判断物体的运动状态，再根据运动状态判断力的大小，物体如果在两个力的作用下静止或匀速直线运动，那么这两个力平衡，大小相等、方向相反、作用在同一直线上．
（2）小车片转过一个角度，不满足二力平衡的条件，不能平衡；设计此实验步骤的目的是探究平衡力是否在同一直线上；
（3）二力平衡条件：大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上．

解答 解：（1）根据二力平衡的条件可知，图甲小车静止，此时F₁、F₂的方向相反，大小相等；图乙小车仍静止，此时F₃等于F₄；图丙当右端再挂上一个钩码时，小车做变速运动，此时F₅小于F₆．
（2）图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，力的方向不在一条直线上，松手后小车会发生转动，这样做可以探究作用在同一物体上但不在同一直线上的两个力，能否平衡？
（3）对比甲、乙、丙三次实验可知，当小车静止时，水平方向上受到两个力的大小相等；由图丙可知，小车受非平衡力作用时，运动状态将改变．
故答案为：（1）相反；相等；等于；小于；（2）作用在同一物体上但不在同一直线上的两个力，能否平衡？（3）大小相等；运动状态将改变．

点评 此题考查了探究二力平衡实验中需要注意问题及实验中的一些重要步骤，牢固掌握二力平衡的四个条件是关键．此题考查比较全面，是一道基础题．