Question

如图所示，图甲是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景：
（1）小华将卡片（重力可忽略不计）两端的细线绕过滑轮，并挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______，并通过调整______来改变拉力的大小．
（2）为了探究不在同一直线上的两个大小相等的力是否平衡，小华将卡片扭转一个角度，松手后卡片______（选填“能”或“不能’’）平衡．
（3）在图甲所示情况下，小华用剪刀将卡片一分为二，两张小卡片迅速向两边分离．此操作是为了验证：只有作用在______上的两个力才能平衡．
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是______．
A．减小摩擦力对实验结果的影响
B．卡片是比较容易获取的材料
C．容易让卡片在水平方向上保持平衡
D．卡片容易扭转．

Answer 1

【答案】分析：（1）在此实验中，小卡片是研究对象，通过左右两侧的钩码的重力来对小卡片施加拉力．观察两侧钩码施加的力满足哪些条件时，小卡片处于静止状态（平衡状态）从而得到二力平衡的条件．
（2）二力平衡的条件有四个：等大；反向；共线；共物．将题目中的操作与条件对应起来利用控制变量法的思路即可确定答案．
（3）物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间是存在摩擦力的．
解答：解：（1）小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力，右侧的钩码对其施加向右的拉力．两个拉力方向相反；
由于是钩码的重力提供了拉力，并且钩码大小相同，所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小．
（2）当平衡的小卡片转过一定角度后，作用在小卡片上的两个力的大小相等，方向相反，但不再在同一直线上，所以该小卡片不能平衡．
（3）要探究相互平衡的两个力必须共物，在已经探究了共物的前提下，只要将小卡片一分为二，使这两个力不再共物，故此时观察卡片能否平衡即可，故小华用剪刀将卡片一分为二，两张小卡片迅速向两边分离．此操作是为了验证：只有作用在同一物体上的两个力才能平衡．
（4）小明把物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间存在摩擦力，木块受到的摩擦力会对实验产生影响．故选A．
故答案为：（1）相反；钩码的个数；（2）不能；（3）同一物体；（4）A．
点评：探究平衡力条件的实验要尽量简化实验，用静止状态来代替匀速直线运动状态，用空中悬着的小卡片代替放在水平桌面的物体，简化实验，便于操作．