Question

10．如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景．
（1）小華華將系于小卡片（重力可忽略不計）兩對角的線分別跨過左右支架上的滑 輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，并通過調整鉤碼個數來改變拉力的大小．
（2）當小卡片平衡時，小華將小卡片轉過一個角度，松手后小卡片不能（選填“能”或“不能”）平衡，設計此實驗步驟的目的是探究一對平衡力在同一直線上．
（3）當在兩端掛上質量相等的鉤碼時，卡片保持靜止，當用剪刀從卡片中間剪開，發現分開后的卡片向相反方向運動，由此可得出結論：二力平衡時，兩個力作用在同一個物體上；本實驗采用的實驗方法是反證法．
（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小華的實驗優于小明的實驗，其主要原因是A
A．減少摩擦力對實驗結果的影響           B．小卡片是比較容易獲取的材料
C．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡     D．小卡片容易扭轉．

Answer 1

分析 （1）定滑輪不能改變力的大小，但是可以改變力的方向；實驗中通過調節鉤碼的個數來改變卡片受到的力；
一個物體上受到的力相差很大時，很小的力可以忽略不計．實驗中小卡片的力比較小，可以忽略不計，使小卡片只受水平方向的力．
（2）轉動卡片，卡片受到的兩個力不在同一直線上，松手后卡片轉動說明卡片受到的兩個力不在同一直線上時，卡片不能保持平衡狀態；
（3）二力平衡的條件：大小相等，方向相反，在一條直線上，在同一物體上；
（4）木塊放在水平桌面上，木塊和桌面之間存在摩擦力，實驗要考慮摩擦力，使實驗比較復雜．

解答 解：
（1）小卡片兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個向相反方向的拉力；并通過調整鉤碼個數來改變拉力的大小．
由于小卡片的質量較小，所以實驗中選擇小卡片的目的是不考慮小卡片的重力；
（2）要探究一對平衡力在同一直線上，可將小卡片轉過一個角度，使小卡片兩端的拉力不在一條直線上，觀察小卡片是否平衡．
（3）當用剪刀從卡片中間剪開，發現分開后的卡片向相反方向運動，由此可得出結論：二力平衡時，兩個力必須作用在同一個物體上．通過剪開卡片形成兩個物體，看到此時二力不能平衡，從而說明二力平衡的一個條件是必須作用在同一個物體上，這種研究問題的方法是反證法；
（4）小華實驗用的小卡片重力小，可以忽略，懸在空中不受摩擦力影響；
小明實驗用的小車放在水平桌面上，小車和桌面之間存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，實驗要受到摩擦力影響，所以還是小華的實驗方案好．
故答案為：（1）相反；鉤碼個數；（2）不能；一對平衡力在同一直線上；（3）同；反證法；（4）A．

點評 此題探究的是二力平衡的條件，注意從二力平衡的四個條件進行分析；二力平衡是初中物理力學中的難點，也是一個重點需要掌握．