Question

11．利用如图所示器材“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，通过钩码质量可知：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条直线上，可用手旋转（选填“下压”、“翻转”或“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作用于同一物体．
（4）做该实验时，选择小卡片，目的忽略卡片的重力对实验的影响．这种突出问题的主要方面，忽略次要因素，是物理学中经常采用的一种科学研究方法．以下四个实例中所用研究方法中与此相同的是C
A．选用小磁针探究磁体周围的磁场
B．选用质量相等的小球探究物体的动能和速度的关系
C．选用轻绳探究使用定滑轮的特点
D．选用2Ω和8Ω两个电阻串联代替10Ω的电阻
（5）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），则小卡片离开手指后将作匀速（选填“加速”、“减速”或“匀速”）直线运动，直至碰上右侧的滑轮．

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）旋转小卡片可以使两个力不在同一条直线上，松手后观察小卡片的运动情况．
（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）在做“探究二力平衡条件”实验时，小卡片的重力很小，可以忽略对实验的影响，所以目的是不考虑小卡片的重力；
（5）物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态．

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）旋转小卡片，使细线作用在它上面的力不在同一直线上，松手后，小卡片转动最终静止时，两个力在同一直线上．所以实验可以探究平衡力是否在同一直线上．
（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）A、选用小磁针探究磁体周围的磁场，是转换法，不符合题意．
B、选用质量相等的小球探究物体的动能和速度的关系，是控制变量法，不符合题意．
C、探究使用定滑轮的特点的实验中，由于绳的重力对该实验有影响，所以可选用轻绳，以便忽略其影响，符合题意．
D、选用2Ω和8Ω两个电阻串联代替10Ω的电阻，是等效替代法，不符合题意．
故选C．
（5）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．
故答案为：（1）相等；（2）旋转；（3）作用于同一物体；（4）C；（5）匀速．

点评 本题考查二力平衡条件的应用以及研究方法的应用，可根据二力平衡条件分析解答本题