Question

在探究“二力平衡条件”实验的装置如图所示．要求长木板水平放置，并且老师指出实验桌面越光滑越好．
（1）实验中，通过调整砝码来改变F₁和F₂的大小．当两端砝码质量相等时，木块将处于    状态．此时若在右盘中再加入一个较小的砝码，木块理应向右运动，但实际操作时木块往往仍保持静止．这时木块在水平方向受到的力    （填“平衡”或“不平衡”），要避免这种现象产生，可将实验装置的木块换成小车．
（2）实验中保持两端砝码质量相等，用手将木块扭转一个角度，松手后，木块将无法在此位置平衡而是发生    ．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是：两个力必须作用在    上．
（3）小明同学认为：物体在平衡力的作用下，其机械能可能会增大．你认为他的观点是    的（填“正确”或“错误”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）物体受到平衡力作用时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态．
静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力作用．
（2）探究平衡力是否在同一直线上，要扭动木块，松手后观察木块是否处于静止状态．
（3）可以分析物体在水平面上进行匀速直线运动和竖直方向上进行匀速直线运动时机械能是否变化．
解答：解：（1）木块原来处于静止状态，当两端砝码质量相等时，木块水平方向上只受水平向左和水平向右的拉力作用，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，木块处于静止状态．
此时若在右盘中再加入一个较小的砝码，木块有向右运动的趋势，产生了向左的摩擦力，木块还处于静止状态，木块还受到平衡力作用．
（2）用手将木块扭转一个角度，松手后，木块将无法在此位置平衡而是发生转动，实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须在同一直线上．
（3）物体在平衡力作用下可以在水平面上进行匀速直线运动，物体质量不变，速度不变，动能不变；高度不变，重力势能不变；机械能不变．
物体在平衡力作用下可以在竖直方向上进行匀速直线向上运动，物体质量不变，速度不变，动能不变；高度变大，重力势能变大；机械能变大．
所以物体在平衡力的作用下，其机械能可能会增大．
故答案为：（1）静止；平衡；（2）转动；同一条直线；（3）正确．
点评：探究二力平衡时，只能探究静止状态的二力平衡条件，匀速直线运动状态下的二力平衡条件是科学推理出来的．