重点实验 探究二力平衡的条件[保存]
1. 探究二力平衡的条件:
答案:相等;同一直线
解析:小车原来受到两个大小相等、方向相反并且作用在同一直线上的力的作用,处在平衡状态。当保持其他条件不变,只改变其中一个力的大小时,小车开始运动,说明彼此平衡的两个力大小相等;当保持其他不变,只将小车扭转一个角度即使两个力的作用线不在一条直线上时,小车开始转动,这说明彼此平衡的两个力必须在同一直线上。
2. 在探究“二力平衡的条件”的实验中:
()1 实验装置如图所示。实验目的是探究 ,在水平方向上所受两个拉力 F1、
F2 的关系。
()2 ()3
实验中,通过调整 来改变 F1 和 F2 的大小。
实验中,保持 F1 与 F2 大小相等用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将
。
答案.(1)小车静止时 (2)钩码个数 (3)转动
解析:(1)在水平桌面上的小车受到水平向左的力 F1 和水平向右的力 F2,F1 和 F2 等于水平桌面左右两端所挂钩码的重力,桌面两端都挂了两个钩码,钩码的重力相等,F1 和 F2 也就相等,方向相反,且作用在同一直线上,这两个力就是一对平衡力,小车就会处于静止状态。
(2) 小车受到的拉力 F1 和 F2 分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,可以通过调整钩
码的个数来改变 F1 和 F2 的大小。
(3) 用手将小车扭转一个角度,小车受到的力 F1 和 F2 不在一条直线上,小车受到的不
再是一对平衡力,小车就会转动。
1
3、如图甲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(重力可忽略不计)两对危的线分别跨过左右支架上的滑轮,在
线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 改变拉力的大小.
,并通过调整 来
(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”
或“不能’’)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究
.
(3) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下
一步的操作是: .
(4) 在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,没计了如图乙所示的实验,同
学们认为小华的实验优予小明的实验.其主要原因是
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小书片是比较容易获取的才料 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转
.
答案:(1)相反;钩码的数量(2)不能;不在同一直线上的两个力能否平衡(3)把小纸片一剪两半(4)A
解析:(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大。
(2) 小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说
明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将小卡片一剪两半,使
拉力作用在两个小卡片上;
(4) 小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验
效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡)。
2
4.在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1) 当物体处于静止状态或
状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.
(2) 实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静
止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 木块在水平方向受到的力 该实验装置提出改进意见:
答案:(1)匀速直线运动
,这时
(填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象产生,请你对
。
(2)木块受到向左的摩擦力;平衡;将木块换成小车,减小与桌面之间的摩擦力
5、小张用如图所示的装置探究二力平衡的条件:
(1) 把小车放在
(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向两端完全
时,小车处于静止状态.(不考
相同的小盘里加砝码,当两盘砝码的质量
虑滑轮的摩擦)
(2) 保持两盘砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,使拉力 F1、F2 不在
同一直线上.放手后,小车扭转回来,当小车静止时,拉力 F1、F2 又回到同一直线上.
(3) 由上述实验可得:作用在同一物体上的两个力,如果
,并且在同一
直线上,这两个力就彼此平衡.
(4) 实验中,定滑轮的作用是 .
分析:(1)在做该实验时,为了防止摩擦力对实验造成影响,所以实验时,应将木块放在光滑的水平桌面上,然后向两端的小盘里加砝码,发现当两盘砝码质量相等时,木块静止,若砝码质量不相等,木块不会静止.
(3) 由于二力平衡时,这两个力必须在同一条直线上,所以若 F1 和 F2 大小相等,但它
们不在同一直线上.把木块扭转一个角度则木块 不会处在静止状态.
3
据上述实验可知,作用在同一物体上的两个力,如果大小 相等,方向相反,并且在 同一直线上,这两个力就彼此平衡了.
(4) 实验中,定滑轮的作用是改变施力的方向.
答案为:(1)光滑;相等;(3)大小相等、方向相反;(4)改变施力的方向.
6、利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”.
(1) 将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡
片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上.当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边 所受的拉力
.
,释放
(2) 为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片
时观察其是否保持平衡.
(3) 在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到
二力平衡的又一个条件是
.
.
(4) 该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是
分析:(1)保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,当两端钩码的质量相等时,对小卡片的拉力相等,小卡片平衡;
(2) 为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转过一定角度,并保
持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡;
(3) 当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所
以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是必须在同一物体上;
(4) 由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的
是忽略卡片重力对实验的影响.
答案为:(1)相等;
(2)旋转一定角度;
(4)卡片重力可以忽略.
(3)必须在同一物体上;
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