Question

17．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．老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：乙中小车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计；
（2）该实验中要探究的是两个力平衡要具备的条件，这两个力平衡的标志是小车保持静止；
（3）在探究力的大小对平衡的影响时，通过调整砝码质量来改变F₁和F₂的大小；
（4）保持力的大小不变，将小车扭转一个角度，松手后，小车不能（能、不能）保持平衡，这一步骤是为了探究二力平衡的条件之一是作用在同一条直线上．

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）处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用；
（3）实验时，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，通过调节钩码的个数来改变拉力的大小；
（4）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）甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小可以忽略，实验更准确些；
（2）由于匀速直线运动不容易观察出来，因此当小车处于静止状态时，小车受平衡力作用；
（3）小车受到的拉力F₁和F₂分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数（质量）来改变F₁和F₂的大小；
（4）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）乙中小车与桌面间的摩擦力较小，可以忽略不计；（2）小车保持静止；（3）砝码质量；（4）不能；作用在同一条直线上．

点评 此题通过实验探究考查学生对二力平衡条件的应用，主要考查了实验的操作要求，一定要熟练掌握二力平衡的条件，是一道基础的实验题．