Question

5．在“探究二力平衡條件”的活動(dòng)中，主要是通過探究力對(duì)物體的作用效果來實(shí)現(xiàn)探究的目的．如圖所示是可供選擇的兩種探究方案．

（1）第一組選擇了圖a所示的探究方案．該實(shí)驗(yàn)中研究對(duì)象是輕質(zhì)小卡片（鉤碼/輕質(zhì)小卡片）．
（2）他將系于小卡片兩對(duì)角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼．使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向相反，并通過調(diào)整鉤碼的數(shù)量來改變拉力，這是用于探究?jī)蓚�(gè)力的大小對(duì)物體平衡的影響．
（3）在探究?jī)蓚�(gè)力的方向?qū)ξ矬w平衡的影響時(shí)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使兩邊鉤碼同時(shí)跨過一個(gè)（一個(gè)/兩個(gè)）滑輪．
（4）探究活動(dòng)中還要求要把小卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后再松手，這樣做的目的是用于探究不在用一直線上的兩個(gè)力對(duì)物體平衡的影響．
（5）在卡片平衡時(shí)，用剪刀將卡片從中間剪開，并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象．由此可以得到二力平衡的又一個(gè)條件是二力在同一物體上．
（6）將系于小卡片兩對(duì)角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，在兩線端掛上相同鉤碼如圖（b）所示，此時(shí)小卡片能平衡
（7）第二小組的同學(xué)將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖（c）所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為第一組的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于第二組的實(shí)驗(yàn)，其主要原因是C．
A．小卡片容易扭轉(zhuǎn)              B．小卡片是比較容易獲取的材料
C．減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響    D．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示受力物體即可確定研究對(duì)象；
（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；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；
（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，據(jù)此方向探究?jī)蓚�(gè)力的方向?qū)ξ矬w平衡的影響時(shí)，兩個(gè)力的方向；
（4）二力平衡條件：作用在同一物體上、大小相等、方向相反、作用在同一直線上，轉(zhuǎn)過角度后，兩個(gè)力不在同一直線上；
（5）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，可以將小卡片分成兩個(gè)物體，觀察兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況；
（6）根據(jù)二力平衡條件判斷小卡片的狀態(tài)；
（7）將木塊放在水平桌面上，木塊在水平桌面上靜止或運(yùn)動(dòng)都可能受到摩擦力的作用，就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果．

解答 解：
（1）圖a的探究方案中輕質(zhì)小卡片受到兩個(gè)力的作用，研究對(duì)象是輕質(zhì)小卡片；
（2）小卡片兩端通過滑輪各掛一個(gè)鉤碼，兩個(gè)鉤碼由于重力通過繩子對(duì)小卡片施加了兩個(gè)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；通過調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來改變拉力的大小；這是用于探究?jī)蓚�(gè)力的大小和方向?qū)ξ矬w平衡的影響；
（3）在探究?jī)蓚�(gè)力的方向?qū)ξ矬w平衡的影響時(shí)，兩個(gè)力的方向要相同，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使兩邊鉤碼同時(shí)跨過一個(gè)滑輪；
（4）將小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，小卡片受到的兩個(gè)拉力將不在同一直線上，所以要探究二力平衡時(shí)二力是否在同一直線上；
（5）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片，由于二力不在同一物體上，所以兩側(cè)鉤碼落下，說明二力平衡的又一個(gè)條件是必須在同一物體上；
（6）將系于小卡片兩對(duì)角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，在兩線端掛上相同鉤碼如圖（b）所示，此時(shí)符合二力平衡的條件（大小相等、方向相反、在同一直線上、作用在同一物體上），小卡片能平衡；
（7）把木塊放在水平桌面上，木塊和水平桌面之間存在摩擦力，木塊受到的摩擦力會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，故C正確．
故答案為：（1）輕質(zhì)小卡片；（2）鉤碼的數(shù)量；（3）一個(gè)；（4）旋轉(zhuǎn)；不在用一直線上；（5）二力在同一物體上；（6）能；（7）C．

點(diǎn)評(píng) 探究平衡力條件的實(shí)驗(yàn)要盡量簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，用靜止?fàn)顟B(tài)來代替勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，用空中懸著的小卡片代替放在水平桌面的物體，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，便于操作．