题目
小明利用如图所示的装置做”探究二力的平衡条件”的实验。(1)实验过程中是通过什么状态来判定木块A受力平衡?(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,如何改变木块A左右所受水平拉力F1和F2的大小?(3)实验时小明发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若再将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块A仍然处于静止状态,于是小明得出了“当二力平衡时,这两个力的大小可以不相等”的结论。请分析小明实验过程中存在的问题?针对小明实验装置存在的问题,写出改进措施
小明利用如图所示的装置做”探究二力的平衡条件”的实验。(1)实验过程中是通过什么状态来判定木块A受力平衡?
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,如何改变木块A左右所受水平拉力F1和F2的大小?
(3)实验时小明发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若再将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块A仍然处于静止状态,于是小明得出了“当二力平衡时,这两个力的大小可以不相等”的结论。请分析小明实验过程中存在的问题?针对小明实验装置存在的问题,写出改进措施
题目解答
答案
解:
(1)平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体处于平衡状态时受到平衡力的作用;
(2)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂砝码的重力,可以通过调整砝码的个数(质量)来改变F1和F2的大小;
(3)由于左盘和右盘中砝码的质量相等,故木块两边所受的拉力相等;小明再将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,发现木块仍然处于静止状态,所以木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,桌面对木块有向左的摩擦力,向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡;为减小摩擦力对实验的影响,当把木块换成小车,应选择较光滑的实验桌面,继续完成实验。
答:(1)实验过程中是通过木块处于静止状态或匀速直线运动来判断是否受力平衡;
(2)实验中通过改变砝码的质量来改变木块左右所受的水平拉力;
(3)小明实验过程中存在的问题是木块受到向左的摩擦力;改进措施是将木块换成小车,减小与桌面之间的摩擦力。
(1)平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体处于平衡状态时受到平衡力的作用;
(2)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂砝码的重力,可以通过调整砝码的个数(质量)来改变F1和F2的大小;
(3)由于左盘和右盘中砝码的质量相等,故木块两边所受的拉力相等;小明再将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,发现木块仍然处于静止状态,所以木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,桌面对木块有向左的摩擦力,向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡;为减小摩擦力对实验的影响,当把木块换成小车,应选择较光滑的实验桌面,继续完成实验。
答:(1)实验过程中是通过木块处于静止状态或匀速直线运动来判断是否受力平衡;
(2)实验中通过改变砝码的质量来改变木块左右所受的水平拉力;
(3)小明实验过程中存在的问题是木块受到向左的摩擦力;改进措施是将木块换成小车,减小与桌面之间的摩擦力。
解析
步骤 1:判断木块A受力平衡的状态
木块A受力平衡时,它会处于静止状态或匀速直线运动状态。在实验中,我们通常观察木块A是否静止来判断它是否受力平衡。
步骤 2:改变木块A左右所受水平拉力F_1和F_2的大小
在探究力的大小对二力平衡的影响时,可以通过调整左盘和右盘中砝码的质量来改变木块A左右所受的水平拉力F_1和F_2的大小。
步骤 3:分析小明实验过程中存在的问题
小明在实验中发现,当在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若再将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块A仍然处于静止状态。小明因此得出结论,当二力平衡时,这两个力的大小可以不相等。实际上,木块A仍然处于静止状态是因为木块A受到向左的摩擦力,使得向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡。因此,小明实验过程中存在的问题是木块A受到向左的摩擦力。
步骤 4:改进措施
为减小摩擦力对实验的影响,可以将木块A换成小车,选择较光滑的实验桌面,继续完成实验。
木块A受力平衡时,它会处于静止状态或匀速直线运动状态。在实验中,我们通常观察木块A是否静止来判断它是否受力平衡。
步骤 2:改变木块A左右所受水平拉力F_1和F_2的大小
在探究力的大小对二力平衡的影响时,可以通过调整左盘和右盘中砝码的质量来改变木块A左右所受的水平拉力F_1和F_2的大小。
步骤 3:分析小明实验过程中存在的问题
小明在实验中发现,当在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块A处于静止状态。若再将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后,观察到木块A仍然处于静止状态。小明因此得出结论,当二力平衡时,这两个力的大小可以不相等。实际上,木块A仍然处于静止状态是因为木块A受到向左的摩擦力,使得向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡。因此,小明实验过程中存在的问题是木块A受到向左的摩擦力。
步骤 4:改进措施
为减小摩擦力对实验的影响,可以将木块A换成小车,选择较光滑的实验桌面,继续完成实验。