Question

15．小华利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”
（1）将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，从钩码质量可知：卡片两边所受的拉力相等．

（2）为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上，可用手旋转（下压/翻转/旋转）平衡的小卡片，松手后观察小卡片是否能保持平衡．
（3）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二个力必须在同一物体上．
（4）如果完全忽略摩擦等因素的影响，用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片（钩码始终不着地），则小卡片离开后手指后将作匀速（加速/减速/匀速）直线运动，直至碰上右侧的滑轮．
（5）在探究同一问题时，小明将小车放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验．当他在小车左端挂上2N的钩码，右端挂上1.5N的钩码时，小车静止，此时小车受到的一定是（选填“可能是”“一定是”“一定不是”）平衡力．他翻阅课本发现这个现象与二力平衡条件不完全相符，你认为产生此现象的原因可能是摩擦力力的存在，小车受到的这个力大小应该是0.5N，方向水平向右．

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）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；
（3）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；
（4）（5）物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态；
对小车进行受力分析，由平衡力计算摩擦力的大小．

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）为探究不在同一直线上的两个力是否能平衡，可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；
（3）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必须在同一物体上；
（4）用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片，小卡片会向右运动，手不施力之后，它受到平衡力，所以继续保持匀速直线运动状态，直至碰上右侧的滑轮；
（5）小车静止，此时小车受到的一定是平衡力；
小车受到向左2N的拉力，向右1.5N的拉力，此时小车还受到桌面对它的摩擦力作用，在这三个力作用下处于平衡状态，即这三个力是平衡力，
则F_左=F_右+f，
所以摩擦力f=F_左-F_右=2N-1.5N=0.5N，方向水平向右．
故答案为：（1）大小相等；（2）旋转；（3）两个力作用在同一物体上；（4）匀速；（5）一定是；摩擦力；0.5；水平向右．

点评 本题考查二力平衡条件的应用以及控制变量法的应用，可根据二力平衡条件分析解答本题．