Question

18．實驗小組要探究二力平衡條件．實驗中每個鉤碼重力相同，摩擦力忽略不計．

（1）如圖甲裝置，當左右兩端同時各掛兩個鉤碼時，小車靜止，此時F₁、F₂的方向相反，大小相等；當左右兩端同時取下一個鉤碼時，如圖乙，小車仍靜止，此時F₃等于F₄；當右端再掛上一個鉤碼時，如圖丙，小車將做變速運動，此時F₅小于F₆．
（2）在圖甲實驗的基礎(chǔ)上，將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后，觀察小車的情況，這樣做可以探究什么問題？
（3）對比甲、乙、丙三次實驗，當小車靜止時，水平方向上受到兩個力的大小關(guān)系如何？還能看出小車受非平衡力作用時，運動狀態(tài)將怎樣？

Answer 1

分析 （1）先判斷物體的運動狀態(tài)，再根據(jù)運動狀態(tài)判斷力的大小，物體如果在兩個力的作用下靜止或勻速直線運動，那么這兩個力平衡，大小相等、方向相反、作用在同一直線上．
（2）小車片轉(zhuǎn)過一個角度，不滿足二力平衡的條件，不能平衡；設計此實驗步驟的目的是探究平衡力是否在同一直線上；
（3）二力平衡條件：大小相等、方向相反、在同一直線上、作用在同一物體上．

解答 解：（1）根據(jù)二力平衡的條件可知，圖甲小車靜止，此時F₁、F₂的方向相反，大小相等；圖乙小車仍靜止，此時F₃等于F₄；圖丙當右端再掛上一個鉤碼時，小車做變速運動，此時F₅小于F₆．
（2）圖甲實驗的基礎(chǔ)上，將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，力的方向不在一條直線上，松手后小車會發(fā)生轉(zhuǎn)動，這樣做可以探究作用在同一物體上但不在同一直線上的兩個力，能否平衡？
（3）對比甲、乙、丙三次實驗可知，當小車靜止時，水平方向上受到兩個力的大小相等；由圖丙可知，小車受非平衡力作用時，運動狀態(tài)將改變．
故答案為：（1）相反；相等；等于；小于；（2）作用在同一物體上但不在同一直線上的兩個力，能否平衡？（3）大小相等；運動狀態(tài)將改變．

點評 此題考查了探究二力平衡實驗中需要注意問題及實驗中的一些重要步驟，牢固掌握二力平衡的四個條件是關(guān)鍵．此題考查比較全面，是一道基礎(chǔ)題．