Question

8．在探究“二力平衡條件”的實驗中，某小組設計組裝的實驗裝置如圖所示：
（1）實驗時，小明發現當向左盤和右盤同時加入一個想到這里的砝碼時，木塊處于靜止狀態．此時木塊在水平方向受到兩個力的作用，這些力是平衡的．小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是木塊受到向左的摩擦力，要減少此原因對這一現象的影響，請你對該實驗裝置提出改進意見：將木塊換成小車，減小與桌面之間的摩擦力．
（2）保持F₁和F₂相等，用手將木塊扭轉一定角度，松手后瞬間，木塊不能保持平衡狀態．實驗中 設計這一步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足在同一直線上的條件．
（3）由此得知，作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，且作用在同一直線上，這兩個力就平衡．

Answer 1

分析 （1）兩個物體接觸時，要發生或已經發生相對運動時，物體之間產生阻礙物體運動的摩擦力．減小摩擦力的方法：減小壓力、減小接觸面的粗糙程度、用滾動代替滑動、使接觸面脫離．
（2）掌握二力平衡條件，分析實驗中相同的因素和不同的因素，得出探究的問題；
（3）根據二力平衡的條件填空即可．

解答 解：（1）小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，所以木塊還受平衡力的作用；此時木塊有向右運動的趨勢，桌面對木塊有向左的摩擦力，向左的拉力、向左的摩擦力與向右的拉力這三個力平衡．
要避免這種現象，需要減小木塊與桌面之間的摩擦力，可以用小車代替木塊，或用光滑的水平面代替桌面等．
（2）用手將小車扭轉到如圖1中的位置，兩個力不在同一直線上，已知兩個力的大小相等，方向相反，所以可以探究二力平衡時，兩個力必須滿足在同一直線上的條件．
（3）作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡．
故答案為：（1）木塊受到向左的摩擦力；將木塊換成小車，減小與桌面之間的摩擦力；
（2）二力平衡時，兩個力必須滿足在同一直線上的條件；（3）大小相等、方向相反，且作用在同一直線上．

點評 掌握此裝置用小車代替木塊可以探究二力平衡條件，實驗比較典型，一定要掌握．