11.在下图的装置中,小车在水平方向受到两个力的作用,我们通过观察小车在水平方向受到关系不同的两个力作用时,小车是否处于静止状态来探究二力平衡需要满足哪些条件。

(1)把小车放在较
(2)向两吊盘中加砝码,当两盘中的砝码质量
(3)保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度,松手后,小车会
(4)如果将两边的吊盘挂在小车一端的同一挂钩上,沿同一方向拉小车,可以发现小车不会静止,这是为了表明小车受到的二力若平衡,必须满足
(5)通过上述过程可知:作用在同一物体上的两个力,只有当它们的大小
(1)把小车放在较
光滑
(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验结论的得出更有利。(2)向两吊盘中加砝码,当两盘中的砝码质量
相等
(选填“相等”或“不相等”)时,小车静止。(3)保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度,松手后,小车会
发生转动
,直到两边的拉线在同一直线上
。(4)如果将两边的吊盘挂在小车一端的同一挂钩上,沿同一方向拉小车,可以发现小车不会静止,这是为了表明小车受到的二力若平衡,必须满足
方向相反
这一条件而设计的一个步骤。(5)通过上述过程可知:作用在同一物体上的两个力,只有当它们的大小
相等
,方向相反
,且作用在同一直线上
时,这两个力才彼此平衡。答案
11.(1)光滑 (2)相等 (3)发生转动
在同一直线上 (4)方向相反 (5)相等
相反 同一直线上
在同一直线上 (4)方向相反 (5)相等
相反 同一直线上
解析
【分析】本题是探究二力平衡条件的实验,需通过控制变量法,改变力的大小、方向、是否共线等因素,观察小车的运动状态,推导二力平衡的条件。实验中要尽量减小摩擦力的干扰,通过调整砝码质量、旋转小车、改变拉力方向等操作,逐步验证二力平衡的各项条件。
【解析】
(1) 实验中,若桌面粗糙,小车会受较大摩擦力,干扰水平方向两个力的作用效果,因此需将小车放在较光滑的水平桌面上,减小摩擦力影响,让实验结论更准确。
(2) 当两吊盘中砝码质量相等时,小车受到的两个水平拉力大小相等,此时小车静止,说明二力平衡时大小需相等。
(3) 将小车旋转一个角度后,两个拉力不在同一直线上,松手后小车会发生转动,直到两边的拉线在同一直线上,恢复平衡,验证二力需作用在同一直线上。
(4) 将两吊盘挂在同一挂钩、沿同一方向拉小车,此时两个力方向相同,小车不会静止,说明二力平衡时必须满足方向相反的条件。
(5) 综合实验过程,作用在同一物体上的两个力,只有大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,才能彼此平衡。
【答案】(1)光滑 (2)相等 (3)发生转动;在同一直线上 (4)方向相反 (5)相等;相反;同一直线上
【知识点】探究二力平衡的实验;二力平衡的条件
【点评】本题是力学中探究二力平衡条件的基础实验题,通过分步操作逐步验证二力平衡的条件,实验设计思路清晰,考查学生对实验过程和结论的理解,属于力学重点基础内容。
【难度系数】0.3
【解析】
(1) 实验中,若桌面粗糙,小车会受较大摩擦力,干扰水平方向两个力的作用效果,因此需将小车放在较光滑的水平桌面上,减小摩擦力影响,让实验结论更准确。
(2) 当两吊盘中砝码质量相等时,小车受到的两个水平拉力大小相等,此时小车静止,说明二力平衡时大小需相等。
(3) 将小车旋转一个角度后,两个拉力不在同一直线上,松手后小车会发生转动,直到两边的拉线在同一直线上,恢复平衡,验证二力需作用在同一直线上。
(4) 将两吊盘挂在同一挂钩、沿同一方向拉小车,此时两个力方向相同,小车不会静止,说明二力平衡时必须满足方向相反的条件。
(5) 综合实验过程,作用在同一物体上的两个力,只有大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,才能彼此平衡。
【答案】(1)光滑 (2)相等 (3)发生转动;在同一直线上 (4)方向相反 (5)相等;相反;同一直线上
【知识点】探究二力平衡的实验;二力平衡的条件
【点评】本题是力学中探究二力平衡条件的基础实验题,通过分步操作逐步验证二力平衡的条件,实验设计思路清晰,考查学生对实验过程和结论的理解,属于力学重点基础内容。
【难度系数】0.3
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