Question

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

（1）將系于輕質(zhì)小卡片兩個(gè)對(duì)角的細(xì)線分別跨過(guò)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(gè)拉力方向相反．實(shí)驗(yàn)選用輕質(zhì)小卡片目的是卡片重力可忽略．
（2）保持兩個(gè)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(shí)，小卡片平衡，如圖A所示．
（3）將圖A中的小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，并保持兩個(gè)拉力方向相反，如圖B所示，松開(kāi)手后小卡片平衡不能（選填“能”或“不能”）．
（4）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，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(shuō)明：不在同一物體上的力一定不平衡．
（5）在探究同一問(wèn)題時(shí)，小華將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩邊所掛鉤碼不相等時(shí)，木塊也能平衡，你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因是桌面對(duì)木塊有摩擦力．
（6）小華在探究活動(dòng)結(jié)束后想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，那如何探究物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實(shí)驗(yàn)方案：用彈簧測(cè)力計(jì)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(yùn)動(dòng)，根據(jù)觀察到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：物體靜止時(shí)的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）在探究二力平衡條件實(shí)驗(yàn)中，用到了小卡片，是因?yàn)樾】ㄆ�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(huì)對(duì)小卡片施加一個(gè)拉力的作用，左端的鉤碼對(duì)小卡片施加一個(gè)向左的拉力，右端的鉤碼對(duì)小卡片施加了一個(gè)向右的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力；
（3）小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，小卡片上受到的兩個(gè)拉力就不在一條直線上，是驗(yàn)證不在同一直線上兩個(gè)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(shí)驗(yàn)要考慮摩擦力，使實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜；
（6）物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體受力平衡，物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)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(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；
（2）如圖A所示：保持兩個(gè)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(shí)，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(guò)一個(gè)角度，并保持兩個(gè)拉力方向相反，如圖B所示，松開(kāi)手后小卡片不能 平衡；
（4）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，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(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩邊所掛鉤碼不相等時(shí)，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(jìn)方法在木塊下面安裝輪子．
（6）要探究物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的二力平衡條件，可以拉著鉤碼在任意方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槔�力與摩擦力平衡，所以觀察到的現(xiàn)象應(yīng)為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變．物體靜止時(shí)的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)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(duì)木塊有摩擦力； （6）任意方向；彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變．

點(diǎn)評(píng) 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．