Question

17．小軍和小紅利用圖甲所示裝置探究二力平衡條件．實(shí)驗(yàn)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?fàn)顟B(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?fàn)顟B(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(jìn)行實(shí)驗(yàn)；小紅用圖丙中所示的硬紙板C替換木塊A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）小軍、小紅分別用小車B和硬紙板C替換木塊B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是減小摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響；
（2）小紅在實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(xué)也對同一問題進(jìn)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(rèn)為能否用小明的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?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(yùn)動時，物體之間產(chǎn)生阻礙物體運(yùn)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(yùn)動情況．
（5）為了驗(yàn)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(yùn)動情況．
（6）只要能到達(dá)平衡力的四個條件，就可以研究．

解答 解：（1）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時，物體受到平衡力的作用；實(shí)驗(yàn)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?fàn)顟B(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?fàn)顟B(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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使得接觸面分離，減小摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)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(dāng)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?fàn)顟B(tài)．
（6）因?yàn)樽笥覂蓚?cè)各通過一個定滑輪，定滑輪的位置雖然不等高，但是當(dāng)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?fàn)顟B(tài)，照樣能完成實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）減小摩擦力對實(shí)驗(yàn)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(diǎn)評 掌握此裝置用小車代替木塊可以探究二力平衡條件，實(shí)驗(yàn)比較典型，一定要掌握．