逍遥右脑 2016-04-03 08:32
小军和小强用老师所给的实验装置 “探究二力平衡的条件”，如图所示，两辆小车用细链固定，放在光滑的木板上。小军和小强分别拉动两边的弹簧测力计使小车静止或匀速直线运动。
请回答：
1．要使小车在光滑木板上静止，两个人的拉力应该满足哪些条件？小军将拉力增大10N，要使小车仍然静止，小强的拉力应该增大多少？
2．实验中，老师将连接两辆小车的细链摘掉，仍让两个用原来的力拉动，两辆小车还能静止吗？这说明二力平衡还要具备一个什么重要条件？
3．当连着细链的两辆小车在两个拉力作用下向小强方向匀速直线运动时，谁手中测力计的示数较大，为什么？小强在拉动小车匀速运动时，感觉读取测力计的示数很不方便，要想读取数值方便，实验应做怎样的改进？
解析：
1．小车在光滑木板上静止时处于平衡状态，因此小车受到平衡力的作用。在竖直方向上重力跟支持力抵消，水平方向上只受两个拉力的作用，因此两个拉力应该满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，这样作用的效果才能抵消。
2．细链摘掉后，两辆小车已经不再是一个整体，将向各自拉力的方向运动。因此，二力平衡还须具备的一个重要条件就是：二力必须作用在同一个物体上。
3．当小车做匀速直线时，仍处于平衡状态，水平方向两个拉力大小仍然相等，所以两个人手中测力计的示数相等。
我们原来采取的方法是：小车运动，木板静止。如果让小车静止，匀速抽动木板，那么小车相对木板来说仍然是匀速直线运动，这样由于测力计静止，读取数值会更加方便。
答案：1. 二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。增大10N。
2. 不能静止。作用在同一个物体上。
3. 测力计示数一样大，因为小车做匀速直线运动，二力平衡，两个人的拉力大小仍旧相等。
可采取小车不动，匀速抽动木板的方法，保持测力计静止，使读数方便。
评注：
本题是“探究二力平衡实验”的延伸题，对一个我们熟悉的老实验，提出了新思路，增加了题目的难度，也扩大了同学们的思考和想象的空间。本题的可贵之处在于：充分调动学生的思考动力，使学生的思维循序渐进，不知不觉中全面掌握了“二力平衡条件”的知识要点。同学们在解答本题时，应该首先对“探究二力平衡实验”的实验内容全面掌握，对实验中的现象要大胆质疑，提出自己的新思路，密切关注实验中每一个细微的环节，从不同的角度进行换位思考以达到最好的实验效果。再就，要做好实验后的总结和反思，对成功之处进行优化，对失败之处进行改进，这样在解答相关实验探究题目时便可易如反掌了。