Question

15．在探究“二力平衡條件”的實驗中：
（1）甲、乙兩組同學(xué)分別選擇器材后，設(shè)計組裝的實驗裝置如圖所示．老師指出乙組同學(xué)選擇的器材更加合理，其原因是：小車和桌面之間的摩擦力很小，可以忽略不計．

（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(diào)整砝碼的質(zhì)量來改變F₁和F₂的大小．在實驗過程中，當(dāng)F₁和F₂大小相同時，小車將處于靜止?fàn)顟B(tài)．
（3）保持F₁與F₂不變，用手將小車扭轉(zhuǎn)到丙圖中的位置，松手后，小車將無法在此位置平衡．實驗中設(shè)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？作用在同一條直線上．

Answer 1

分析 （1）采用木塊在桌面上進(jìn)行實驗，木塊和桌面之間的摩擦比較大，不能忽略這個摩擦力，使實驗復(fù)雜化；采用小車在桌面上進(jìn)行實驗，小車和桌面之間的摩擦力比較小，可以忽略這個摩擦力．
（2）砝碼的質(zhì)量不同，則重力不同，對小車產(chǎn)生的拉力不同；當(dāng)拉力相同時，小車才可能處于靜止?fàn)顟B(tài)；
（3）從一對平衡力是否必須在一條直線上這一角度進(jìn)行分析．

解答 解：（1）乙組同學(xué)選擇的器材更加合理，是因為小車和桌面之間的摩擦力很小，可以忽略不計．
（2）實驗過程中，可以通過改變砝碼的質(zhì)量改變兩個拉力的大小；在實驗過程中，當(dāng)F₁和F₂大小相同時，小車將處于靜止?fàn)顟B(tài)．
（3）二力只有在同一條直線上時才會平衡，因此保持F₁與F₂不變，用手將小車扭轉(zhuǎn)到丙圖中的位置，松手后，小車將無法在此位置平衡，說明二力平衡必須滿足的條件之一是：兩個力必須作用在同一條直線上．
故答案為：（1）小車和桌面之間的摩擦力很小，可以忽略不計；（2）砝碼的質(zhì)量；相同；（3）作用在同一條直線上．

點評 明確探究二力平衡條件時，如何探究兩個力大小相等、兩個力在同一直線上、兩個力方向相反、兩個力作用在同一物體上．