Question

在探究“二力平衡的條件”的實驗中，小宇同學采用的實驗裝置如圖所示：
（1）當物體處于靜止狀態或______狀態時我們認為它受到的力是相互平衡的．
（2）實驗時，小宇發現當向左盤和右盤同時加入50g的砝碼時，木塊處于靜止狀態．此時木塊在水平方向受到兩個力，這兩個力是平衡的．小宇再把右盤中的砝碼換成40g砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是______，這時木塊在水平方向受到的力______（填“平衡”或“不平衡”）．要避免這種現象產生，該實驗裝置該如何改進：______．
（3）把實驗改進以后，如果想驗證二力平衡條件的“兩個力必須同時作用在一條直線上”．小宇應該做的是______．
（4）小宇同學根據該實驗現象，給大家出了個判斷題：物體在平衡力的作用下，其機械能可能會增大．答案是______（填“正確”或“錯誤”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）靜止的物體和勻速直線運動的物體受到平衡力的作用．
（2）兩個物體接觸時，要發生或已經發生相對運動時，物體之間產生阻礙物體運動的摩擦力．
減小摩擦力的方法：減小壓力、減小接觸面的粗糙程度、用滾動代替滑動、使接觸面脫離．
（3）扭動一個角度后，小車受到的兩個拉力不再在同一直線上，由此入手分析小車的運動狀態．
（4）動能和勢能的和是機械能，從動能和勢能上分別考慮．
解答：解：（1）物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，物體受到平衡力的作用．
（2）小宇再把右盤中的砝碼換成40g砝碼時，木塊有向左運動的趨勢，木塊和桌面之間產生了向右的摩擦力，但是木塊受到向左的拉力和摩擦力的合力等于向右的拉力．則木塊仍然受平衡力的作用；要避免這種現象要減小木塊與桌面之間的摩擦力的作用，用小車代替木塊，用光滑的水平面代替桌面等．
（3）讓F₁=F₂，把小車沿水平方向扭動一下，松手時觀察是否平衡．
（4）物體在平衡力作用下，質量不變，速度不變，動能不變，物體可以勻速直線上升，高度增大，重力勢能增大，機械能增大．說法是正確的．
故答案為：（1）勻速直線運動．
（2）木塊受到向右的摩擦力；平衡；將木塊換成小車（或減小與桌面之間的摩擦力）．
（3）讓F₁=F₂，把小車（木塊）沿水平方向扭動一下，松手時觀察是否平衡．
（4）正確．
點評：此題對二力平衡的條件進行了探究，反過來，我們已經明確了二力平衡的條件的基礎上，利用二力平衡的條件來分析此題會非常方便．特別注意裝置用小車代替木塊探究二力平衡條件更好．