Question

（2013?玄武區一模）如圖是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景．
（1）小華將一根系于小卡片（重力可忽略不計）兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪，實驗中滑輪的作用是

改變力的方向

；
（2）小華在線的兩端掛上鉤碼，這是用于探究兩個力的

大小

和

方向

對物體平衡的影響．實驗過程中，他是通過調整

鉤碼的個數

來改變拉力的大小的．
（3）當小卡片平衡時，小華將小卡片轉過一個角度，松手后觀察小卡片能否保持平衡．設計此實驗步驟的目的是為了探究

不在同一直線上兩個力是否能保持平衡

．

Answer 1

分析：（1）定滑輪可以改變力的方向，但不能改變力的大小；
（2）二力平衡的條件有四個：等大；反向；共線；共物；
在此實驗中，小卡片是研究對象，通過左右兩側的鉤碼的重力來對小卡片施加拉力．觀察兩側鉤碼施加的力滿足哪些條件時，小卡片處于靜止狀態（平衡狀態）從而得到二力平衡的條件．
（3）小卡片處于靜止狀態，把小卡片轉動一個角度，松手后，看小卡片是否保持平衡狀態，驗證不在同一直線上的力作用在小卡片上，小卡片是否平衡．

解答：解：（1）實驗中使用了定滑輪，因此是為了改變力的方向；
（2）小卡片左側的鉤碼對其施加向左的拉力，右側的鉤碼對其施加向右的拉力．兩個拉力方向相反；由于是鉤碼的重力提供了拉力，并且鉤碼大小相同，所以這是用于探究兩個力的大小和方向對物體平衡的影響；．實驗過程中，他是通過調整鉤碼的個數來改變拉力的大小．
（3）小卡片轉過一個角度，兩邊的拉力不在同一直線上，所以把小卡片轉過一個角度，這樣做的目的是為了驗證一對平衡力在同一條直線上．
故答案為：（1）改變力的方向；（2）大小；方向；鉤碼的個數；（3）不在同一直線上兩個力是否能保持平衡．

點評：在該實驗中，為了探究兩個力是否平衡，要用到控制變量法的思路．探究其中的一個條件時，要控制其他條件相同．這也是根據實驗步驟確定實驗目的主要依據．