Question

15．小華利用如圖甲所示器材“探究二力平衡的條件”
（1）將卡片上的兩根線跨放在支架的滑輪上，并在兩個線端分別掛上鉤碼，使作用在卡片上的兩個拉力方向相反，且在一條直線上．當卡片平衡時，從鉤碼質(zhì)量可知：卡片兩邊所受的拉力相等．

（2）為了探究使物體平衡的兩個力是否必須在同一直線上，可用手旋轉(zhuǎn)（下壓/翻轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)）平衡的小卡片，松手后觀察小卡片是否能保持平衡．
（3）在卡片平衡時，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條件是二個力必須在同一物體上．
（4）如果完全忽略摩擦等因素的影響，用手指水平向右輕彈一下原本靜止在滑輪之間某處的小卡片（鉤碼始終不著地），則小卡片離開后手指后將作勻速（加速/減速/勻速）直線運動，直至碰上右側(cè)的滑輪．
（5）在探究同一問題時，小明將小車放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗．當他在小車左端掛上2N的鉤碼，右端掛上1.5N的鉤碼時，小車靜止，此時小車受到的一定是（選填“可能是”“一定是”“一定不是”）平衡力．他翻閱課本發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象與二力平衡條件不完全相符，你認為產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是摩擦力力的存在，小車受到的這個力大小應該是0.5N，方向水平向右．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）要驗證不在同一直線上兩個力是否平衡，可以將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，小卡片上受到的兩個拉力就不在一條直線上；
（3）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；
（4）（5）物體在平衡力的作用下保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)；
對小車進行受力分析，由平衡力計算摩擦力的大�。�

解答 解：
（1）保持兩個拉力在同一直線上，調(diào)整細線兩端的鉤碼，當兩端鉤碼的質(zhì)量相等時，對小卡片的拉力相等，小卡片平衡；
（2）為探究不在同一直線上的兩個力是否能平衡，可用手將卡片轉(zhuǎn)過一定角度，并保持兩個拉力方向相反，松開手后觀察小卡片能否平衡；
（3）當小卡片平衡時，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條件是必須在同一物體上；
（4）用手指水平向右輕彈一下原本靜止在滑輪之間某處的小卡片，小卡片會向右運動，手不施力之后，它受到平衡力，所以繼續(xù)保持勻速直線運動狀態(tài)，直至碰上右側(cè)的滑輪；
（5）小車靜止，此時小車受到的一定是平衡力；
小車受到向左2N的拉力，向右1.5N的拉力，此時小車還受到桌面對它的摩擦力作用，在這三個力作用下處于平衡狀態(tài)，即這三個力是平衡力，
則F_左=F_右+f，
所以摩擦力f=F_左-F_右=2N-1.5N=0.5N，方向水平向右．
故答案為：（1）大小相等；（2）旋轉(zhuǎn)；（3）兩個力作用在同一物體上；（4）勻速；（5）一定是；摩擦力；0.5；水平向右．

點評 本題考查二力平衡條件的應用以及控制變量法的應用，可根據(jù)二力平衡條件分析解答本題．