Question

18．探究“作用在同一个物体上二个力的平衡条件”，需要比较“平衡”和“不平衡”两种不同状态的受力情况才可以得出结论．实验室内的实验装置如图所示（定滑轮按45°角固定在桌边上）．小红利用此装置做实验过程中，将木块进行扭转，小亮说：“由于定滑轮无法扭转，所以会影响实验效果”．
（1）定滑轮安装在桌边上目的是什么？答：减小摩擦对实验的影响．
（2）在木块不扭转的情况下，“二力平衡”的三个条件中，对哪些平衡条件的探究存在缺陷？答：两个力是否作用在同一直线上．
（3）根据实验需要改进该实验装置，简述你的改进方案．答：将两侧的定滑轮一端固定，一端角度可调．

Answer 1

分析 （1）减小摩擦的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动．可以从压力或接触面的粗糙程度来考虑，可以使接触面是否脱离来考虑，用滚动代替滑动考虑．
（2）保持F₁与F₂大小相等，不在同一条直线上，小车不能处于静止状态，要发生转动，可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上；
（3）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上，作用在一个物体上．

解答 解：
（1）实验过程中，要减小摩擦对实验的影响；用滚动摩擦代替滑动摩擦；
（2）二力平衡的条件是：两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，在木块不扭转的情况下，该实验中还缺少了二力方向相反和二力作用在同一直线上这两个条件的验证．
（3）根据小亮的说法：“由于定滑轮无法扭转，所以会影响实验效果”，可以做出改进，即将两侧的定滑轮一端固定，一端角度可调，这样便于探究不在一条直线上的两个力是否可以平衡．
故答案为：（1）减小摩擦对实验的影响；（2）两个力是否作用在同一直线上；（3）将两侧的定滑轮一端固定，一端角度可调．

点评 本题是验证二力平衡的条件的实验，根据二力平衡条件分析解答本题．