Question

10．在探究“二力平衡條件”的實驗中：

（1）甲、乙兩組同學分別選擇器材后，設計組裝的實驗裝置如圖所示．老師指出乙組同學選擇的器材更加合理，其原因是：減小摩擦力對實驗的影響．
（2）在探究力的大小對二力平衡的影響時，利用了定滑輪能夠改變力的方向的特點，并通過調整砝碼的質量來改變F₁和F₂的大小，作用在小車上兩個拉力的方向相反．
（3）保持F₁與F₂相等，用手將小車扭轉到圖丙中的位置，松手后，小車將轉動．實驗中設計這一步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足哪個條件？作用在一條直線上．

Answer 1

分析 （1）滾動摩擦力遠小于滑動摩擦力，小車比木塊的摩擦力更小；
（2）實驗時，通過兩個滑輪和下方掛著的鉤碼對小車施加兩個相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，通過調節鉤碼的個數來改變拉力的大小；
（3）保持F₁與F₂大小相等，不在同一條直線上，小卡片不能處于靜止狀態，要發生轉動，可以探究二力平衡二力是否必須作用在同一條直線上．

解答 解：（1）甲圖中的是木塊，它與桌面之間的摩擦是滑動摩擦，而乙圖中的是小車，它與桌面之間是滾動摩擦，其摩擦力較小可以忽略，實驗更準確些；
（2）實驗過程中，可以通過改變砝碼的質量改變兩個拉力的大小，其中利用定滑輪的好處是可以改變力的方向；且作用在小車上兩個拉力的方向必須相反，否則不平衡；
（3）保持F₁與F₂相等，用手將小車扭轉到圖丙中的位置，即此時兩個力不在同一直線上，所以松手后，小車將轉動，即二力只有在同一條直線上時才會平衡，因此利用該環節可以驗證二力方向問題；
故答案為（1）減小摩擦力對實驗的影響；（2）改變力的方向；砝碼的質量；相反；（3）轉動；作用在一條直線上．

點評 此題考查了探究二力平衡實驗中選擇實驗器材需要注意問題及實驗中的一些重要步驟，此題考查較為全面，是中考題目的典范．