Question

4．为了探究“二力平衡”的条件，小丽同学利用老师所给的器材，设计了如图甲的实验装置．

（1）小丽将系于木块两侧的线分别跨过左右支架上的定滑轮，在线的两端挂上挂钩，使作用在木块上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码个数来改变拉力的大小．
（2）当木块平衡时，小丽将木块转过一个角度，松手后木块不能（选填“能”或“不能”）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究：不在同一直线上的两个力是否平衡；
（3）在实验时，小丽发现当两边所挂钩码个数不同时，木块依然处于了平衡状态，请你帮助小丽分析造成这个现象的原因：木块与桌面之间存在摩擦力；
（4）找出原因后，小丽把木块换成木板，设计了如图乙所示的实验装置．在实验过程中，小华又发现：当利用再木板上的两个力不在同一直线上时，木板也能平衡，请你她分析原因并找出简单可行的解决方案：可能是由于木板的质量太大或两边的拉力较小；实验中应选择质量较小的卡片或两边的拉力要大些．

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，左端的钩码对木块施加一个向左的拉力，右端的钩码对木块施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；
（2）木块转过一个角度，木块上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；
（3）木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，实验要考虑摩擦力，使实验比较复杂．
（4）实验中应选择质量较小的卡片或两边的拉力要大些，这样才能使两个拉力在同一直线上．

解答 解：（1）木块两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对木块施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；
（2）木块平衡时，当木块转过一个角度，木块两端的拉力就不在一条直线上，木块就会转动，松手后木块不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究：不在同一直线上的两个力是否平衡；
（3）在实验时，小丽发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡，出现这种情况的原因是木块与桌面之间存在较大的摩擦力；
（4）乙图的情景可能是由于木板的质量太大或两边的拉力较小；实验中应选择质量较小的卡片或两边的拉力要大些，这样才能使两个拉力在同一直线上．
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）不能；不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）木块与桌面之间存在摩擦力；（4）可能是由于木板的质量太大或两边的拉力较小；实验中应选择质量较小的卡片或两边的拉力要大些．

点评 此题探究的是二力平衡的条件，注意从二力平衡的四个条件进行分析；二力平衡是初中物理力学中的难点，也是一个重点需要掌握．