Question

17．小軍和小紅利用圖甲所示裝置探究二力平衡條件．實驗時，它們發(fā)現(xiàn)在左盤和右盤同時加入一個質(zhì)量相等的砝碼時，木塊A處于靜止狀態(tài)．若將一個質(zhì)量較小的砝碼輕輕放在右盤后，觀察到木塊A仍然處于靜止狀態(tài)，為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，小軍用圖乙中所示的小車B替換木塊A進行實驗；小紅用圖丙中所示的硬紙板C替換木塊A進行實驗．
（1）小軍、小紅分別用小車B和硬紙板C替換木塊B進行實驗的目的是減小摩擦力對實驗的影響；
（2）小紅在實驗中應(yīng)使用輕質(zhì)硬紙板．（選填“輕質(zhì)”、“厚重”）

（3）小紅將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在兩側(cè)托盤內(nèi)放上砝碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，并通過調(diào)整托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量來改變拉力的大小．
（4）當小卡片平衡時，小紅將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片不能（選填“能”或“不能”）平衡．設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究兩個力不在同一條直線上是否能夠平衡．
（5）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在完成以上操作后，小紅下一步的操作是：用剪刀將紙片剪開．
（6）小明同學也對同一問題進行了探究，但他使用了如圖丁所示的器材，且在左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝成相同高度，你認為能否用小明的裝置進行實驗?zāi)埽ㄟx填“能“或“不能“）．

Answer 1

分析 （1）兩個物體接觸時，要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，物體之間產(chǎn)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；
（2）小卡片的重力可以忽略不計；
（3）鉤碼由于重力的作用，會對小卡片施加一個拉力的作用，左端的鉤碼對小卡片施加一個向左的拉力，右端的鉤碼對小卡片施加了一個向右的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力；
（4）為了探究兩個平衡力是否在同一條直線上，可以通過旋轉(zhuǎn)小卡片使兩個力不在同一條直線上，觀察小卡片的運動情況．
（5）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，可以將小卡片分成兩個物體，觀察兩個物體的運動情況．
（6）只要能到達平衡力的四個條件，就可以研究．

解答 解：（1）物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受到平衡力的作用；實驗時，它們發(fā)現(xiàn)在左盤和右盤同時加入一個質(zhì)量相等的砝碼時，木塊A處于靜止狀態(tài)．若將一個質(zhì)量較小的砝碼輕輕放在右盤后，觀察到木塊A仍然處于靜止狀態(tài)，說明木塊和桌面之間產(chǎn)生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力與向右的拉力是平衡力．
（2）小紅用圖丙中所示的硬紙板C替換木塊A進行實驗，使得接觸面分離，減小摩擦力的影響，實驗中應(yīng)使用質(zhì)量小的紙板以減小重力的影響．
（3）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，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數(shù)量越多，拉力就越大；
（4）當小卡片平衡時，小紅將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片不能靜止，是探究兩個力不在同一條直線上是否能夠平衡；
（5）把小卡片一剪為二，變?yōu)閮蓚�卡片，觀察兩個小卡片是否處于靜止狀態(tài)．
（6）因為左右兩側(cè)各通過一個定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個物體上時，小卡片還是處于靜止狀態(tài)，照樣能完成實驗．
故答案為：（1）減小摩擦力對實驗的影響；（2）輕質(zhì)；（3）相反；托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量；（4）不能；兩個力不在同一條直線上是否能夠平衡；（5）用剪刀將紙片剪開；（6）能．

點評 掌握此裝置用小車代替木塊可以探究二力平衡條件，實驗比較典型，一定要掌握．