Question

如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小华将系于小卡片（重力忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上钩码。当左右两端同时挂上相同的钩码个数时小卡片保持静止，此时小卡片两端的拉力F₁和F₂的方向______（选填“相反”、“相同”），大小______（选填“相等”、“不相等”）。

（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片______（选填“能”、“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在______。

（3）小华用剪刀将小卡片从中间剪开，发现分开后的两半张小卡片向相反方向运动，设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力是否需要作用在______。

（4）小红同学也对二力平衡条件进行了探究，她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图乙所示），你认为______（选填“能”或“不能”）用小红的装置进行本次实验。

（5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是______

A．使用小卡片能减少摩擦力对实验结果的影响   

B．小卡片是比较容易获取的材料

C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡         

D．小卡片比较容易扭转

Answer

相反 相等 不能 一条直线上 同一个物体上 能 A

【解析】

（1）当左右两端同时挂上相同个数的钩码时，钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，小卡片保持静止，处于平衡状态，小卡片受力平衡，即小卡片两端的拉力F1和F2的方向相反，大小相等，是平衡力；

（2）小卡片转过一个角度，小卡片受到的两个拉力不在一条直线上，松手后小卡片不能平衡，这个实验可以探究不在同一直线上的两个力是否能平衡；

（3）把小卡片一剪为二，小卡片向两边运动，说明被剪开后的小卡片不平衡，这个可以证明二力平衡的两个力是否需要作用在一个物体上；

（4） 因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验；

（5）小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而小华的实验中，纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响，故A正确。