实验七、探究二力平衡条件的实验
【实验目的】：
探究当物体只受两个力作用而处于平衡状态时，这两个力必须满足的条件。
【实验器材】：
弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。
【实验步骤】：
探究当物体处于静止时，两个力的关系；探究当物体处于匀速直线运动状态时，两个力的关系
①如图 a 所示，作用在同一物体上的两个力，在大小相等、方向相反的情况下，它们还必须在同一直线，
这二力才能平衡。
②如图 b 、 c 所示，两个力在大小相等、方向相反且在同一直线上的情况下，它们还必须在同一物体上，
这二力才能平衡。
【实验结论】：
二力平衡的条件：
1. 大小相等（等大） 2. 方向相反（反向）
3. 同一直线（共线） 4. 同一物体（同体）
【考点方向】：
1 、在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：
摩擦力
。
2 、如何减小如图乙所示的不足之处： 可以将物块改为小车或者使用更光滑的桌面。
3 、你认为右图哪个实验更合理？答
：甲，应为乙物体受到的摩擦力大，对实验效果影响大
。
4 、如何判断物体是否处于平衡状态？
答：当物体保持静止或匀速直线运动状态时，都可以判定物体处于
平衡状态
．
5 、实验中如何改变拉力的大小？ 答：通过改变砝码的个数，来改变对小车的拉力大小 ．
6 、定滑轮有什么作用：答：
改变拉力的方向
。
7 、如何探究两个力作用在同一物体上？答
：将纸板从中间剪开，观察纸板是否还处于平衡状态
。
8 、如何探究两个力在同一直线上：答：
把纸板转动一个角度，然后松手，观察小车的运动状态
．
9 、实验结论：二力平衡条件： 同体、等大、反向、共线
。
10 、实验方法： 控制变量法 。
11 、选择静止状态的原因： 匀速运动状态不好控制 。
12 、进行多次实验的目的： 得出普遍规律，避免偶然性 。
【创新母题】：如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景：
(1) 小华将系在小卡片 ( 重力可忽略不计 ) 两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上
钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 _________ 来改变拉力的大小。
(2) 当小卡片 时，说明小卡片处于平衡状态；卡片平衡后，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片
_______( 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，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小华的实验
优于小明的实验，其主要原因是 _______ _ 。
A ．减小摩擦力对实验结果的影响 B ．小卡片是比较容易获取的材料
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
(5) 为了减小（ 4 ）中小明的问题，可以采取的措施是： 。（举一个例子 即 可）
(6) 利 用图 丙装置 ( 选填“能”或“不能” ) 探究二力平衡的条件。
(7) 如图 丙 实验时，如果将右 侧 两个砝码取下， 替换 为弹簧测力计，使其 竖 直向下拉。 发现 弹簧测力计的示
数 和 左 侧 两个钩码的重力不相等，其可能的原因是 。
(8) 实验 完成 后， 请 你 帮 小华 总 结一下二力平衡的条件： 。
【答 案 】：
(1) 相反；钩码个数； (2) 静止；不能；不在同一直线上的二力能否平衡；
(3) 把小卡片剪为两 半 ； (4)A ； (5) 将小木块改为小车或者选择相对光滑的桌面； (6) 能；
(7) 弹簧 自身 重力的影响； (8) 当同一物体受到等大、反向、在同一条直线上的两个力时， 该 物体 就 处于二力
平衡状态。
【 解析 】：
(1) 钩码因为重力的作用， 会 对小卡片施 加 一个拉力的作用 , 左端的钩码对小卡片施 加 一个向左的拉力 , 右端
的钩码对小卡片施 加 了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；
(2) 当物体处于静止或者匀速直线运动状态时， 称 之为平衡状态；小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两
个拉力 就 不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；
(3) 探究二力平衡时 , 验证两个力 需 要作用在同一个物体上 , 可以把小卡片分 成 两 半 变 成 两个物体；
(4) 小明将木块放在水平桌面上 , 木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用 , 就会 影响实验效果；
(5) 为了减小木块 与 桌面之间的摩擦，可以用 滚 动摩擦 代替 滑动摩擦，或者减小 接触 面的 粗糙程 度。
(6) 只要能到 达 平衡力的 四 个条件 , 就 可以 研 究。
(7) 由 于弹簧测力计 正常 使用时是 竖 直向上拉，当 竖 直向下拉时， 由 于弹簧测力计 自身 的重力， 会 使得测量
的数 据 小于 真 实的数 据 。
(8) 当同一物体受到等大、反向、在同一条直线上的两个力时， 该 物体 就 处于二力平衡状态。
练习 1 ：（ 2019· 铜仁 ）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两 种 实验方 案 。
(1) 通过实验比较，小明 发现 采用方 案 乙，实验效果更好，原因是 。
(2) 该 实验 装置 中，木板两端的定滑轮的作用是 。
