Question

13．如圖甲所示，是小華同學(xué)探究二力平衡條件的實驗情景．實驗步驟如下：

（1）將系于輕質(zhì)小卡片兩個對角的細(xì)線分別跨過支架上滑輪，在細(xì)線兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片的兩個拉力方向相反．實驗選用輕質(zhì)小卡片目的是卡片重力可忽略．
（2）保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細(xì)線兩端的鉤碼，當(dāng)兩端鉤碼的質(zhì)量相等時，小卡片平衡，如圖A所示．
（3）將圖A中的小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，并保持兩個拉力方向相反，如圖B所示，松開手后小卡片平衡不能（選填“能”或“不能”）．
（4）當(dāng)小卡片平衡時，用剪刀沿虛線剪斷小卡片（如圖C所示），發(fā)現(xiàn)小卡片不能保持平衡．這說明：不在同一物體上的力一定不平衡．
（5）在探究同一問題時，小華將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗，實驗時發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩邊所掛鉤碼不相等時，木塊也能平衡，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因是桌面對木塊有摩擦力．
（6）小華在探究活動結(jié)束后想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運動狀態(tài)，那如何探究物體做勻速直線運動時的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實驗方案：用彈簧測力計拉著鉤碼在任意方向（水平方向/豎直方向/任意方向）做勻速直線運動，根據(jù)觀察到彈簧測力計示數(shù)不變現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：物體靜止時的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運動狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）在探究二力平衡條件實驗中，用到了小卡片，是因為小卡片的質(zhì)量很小，其重力遠(yuǎn)小于卡片受到的拉力，重力可以忽略；
（2）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；
（3）小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，小卡片上受到的兩個拉力就不在一條直線上，是驗證不在同一直線上兩個力是否平衡；
（4）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．
（5）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(fù)雜；
（6）物體做勻速直線運動，則物體受力平衡，物體的運動方向無關(guān)．

解答 解：（1）由于小卡片的質(zhì)量很小，重力遠(yuǎn)小于卡片受到的拉力，所以選用輕質(zhì)小卡片目的是忽略卡片重力對實驗的影響；
（2）如圖A所示：保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細(xì)線兩端的鉤碼，當(dāng)兩端鉤碼的質(zhì)量相等時，小卡片受平衡力作用，即小卡片平衡；
（3）將圖A中的小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，并保持兩個拉力方向相反，如圖B所示，松開手后小卡片不能 平衡；
（4）當(dāng)小卡片平衡時，用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片（如圖C所示），由于二力不在同一物體上，所以兩側(cè)鉤碼落下．
（5）圖乙中實驗時發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩邊所掛鉤碼不相等時，木塊也能平衡，出現(xiàn)這種情況的原因是物體與桌面之間存在較大的摩擦力；改進方法在木塊下面安裝輪子．
（6）要探究物體做勻速直線運動時的二力平衡條件，可以拉著鉤碼在任意方向做勻速直線運動，因為拉力與摩擦力平衡，所以觀察到的現(xiàn)象應(yīng)為彈簧測力計的示數(shù)不變．物體靜止時的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運動狀態(tài)．
故答案為：（1）卡片重力可忽略；（2）相等；（3）不能；（4）不在同一物體上；（5）桌面對木塊有摩擦力； （6）任意方向；彈簧測力計示數(shù)不變．

點評 本題考查二力平衡條件的應(yīng)用以及控制變量法的應(yīng)用，可根據(jù)二力平衡條件分析解答本題．