Question

12．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1所示．老師指出乙組同學選擇的器材更加合理，其原因是：小車與桌面間的摩擦力較小，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�。�
（3）保持F₁與F₂相等，用手將小車扭轉(zhuǎn)到圖2中的位置，松手后，小車將無法在此位置平衡．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？作用在同一條直線上．

Answer 1

分析 （1）在研究二力平衡條件時，要排除其它力（如摩擦力）的干擾；知道滾動摩擦力遠小于滑動摩擦力；
（2）實驗時，通過定滑輪可以改變力的方向，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(diào)節(jié)鉤碼的質(zhì)量來改變拉力的大小；
（3）靜止或做勻速直線運動的物體將受到平衡力的作用，當兩個力滿足四個條件時，才是一對平衡力，即“作用在同一個物體上、大小相等、方向相反、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(zhì)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；
（3）二力只有在同一條直線上時才會平衡，因此利用該環(huán)節(jié)可以驗證二力方向問題．
故答案為：（1）小車與桌面間的摩擦力較小，可以忽略不計；（2）改變力的方向；砝碼的質(zhì)量；（3）作用在同一條直線上．

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．