初中物理实验：用小车演示二力平衡的条件

概要：手后，小车向右方运动。实验表明，作用在一个物体上的两个力，大小相等，但作用力方向并不相反，而是有一夹角，这两个力也不平衡。(3)将图8-15装置中左侧的滑轮支架降低到与右侧同高，把小车扭转一角度，松手后，小车将向原位置方向转动。实验表明，作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，但不在同一直线上，这两个力仍不平衡。(4)观察小车转动停止后的位置，分析其受力情况。再在小车两侧系的细线下端增挂相同的钩码或减去相同的钩码，小车总能保持静止状态。实验表明，作用在一个物体上的两个力，只有当它们作用在同一直线上，并且大小相等，方向相反时，这两个力才平衡。【注意事项】(1)平板要光滑，否则，当小车受到不相平衡的二力时，由于摩擦力作用，可能出现静止状态。平板要水平放置，否则，小车受到平衡的二力作用时，由于重力的分力作用，可能出现运动状态。(2)对于操作(2)，课前要预演，小车及钩码质量、滑轮的高度要选择适当，如果小车太重而钩码太轻，滑轮高度不够，则小车可能静止;如果小车太轻，钩码太重，滑轮高度过高，则小车可能被提起。(3)为使操作(3)效果明显，小车质量不宜太大，钩码质量稍大一些。如果仍不理想，则可调节滑轮比小车略高几毫米，在细线拉紧小车时可减小小车与木板

　　【器材】

　　小车(两端有拉钩)，滑轮2个(附固定铁夹或支架)，光滑平板，钩码，彩色细线。

　　【操作】

　　(1)将木板水平放置，在板的两端各固定一个滑轮，把小车置于板中央，让小车两侧所系细线各跨过一个滑轮。调节滑轮高度，使两细线呈水平并在同一直线上，在细线下分别挂上不同质量的钩码，松手后，小车由静止开始运动，如图8-14所示。

　　实验表明，作用在一个物体上的两个力在同一直线上，方向相反，但大小不等，这两个力不平衡。

　　(2)把板左端的滑轮支架升高，在两细线下悬挂质量相同的钩码，如图8-15所示，松手后，小车向右方运动。

　　实验表明，作用在一个物体上的两个力，大小相等，但作用力方向并不相反，而是有一夹角，这两个力也不平衡。

　　(3)将图8-15装置中左侧的滑轮支架降低到与右侧同高，把小车扭转一角度，松手后，小车将向原位置方向转动。

　　实验表明，作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，但不在同一直线上，这两个力仍不平衡。

　　(4)观察小车转动停止后的位置，分析其受力情况。再在小车两侧系的细线下端增挂相同的钩码或减去相同的钩码，小车总能保持静止状态。

　　实验表明，作用在一个物体上的两个力，只有当它们作用在同一直线上，并且大小相等，方向相反时，这两个力才平衡。

　　【注意事项】

　　(1)平板要光滑，否则，当小车受到不相平衡的二力时，由于摩擦力作用，可能出现静止状态。平板要水平放置，否则，小车受到平衡的二力作用时，由于重力的分力作用，可能出现运动状态。

　　(2)对于操作(2)，课前要预演，小车及钩码质量、滑轮的高度要选择适当，如果小车太重而钩码太轻，滑轮高度不够，则小车可能静止;如果小车太轻，钩码太重，滑轮高度过高，则小车可能被提起。

　　(3)为使操作(3)效果明显，小车质量不宜太大，钩码质量稍大一些。如果仍不理想，则可调节滑轮比小车略高几毫米，在细线拉紧小车时可减小小车与木板间的正压力，以减小车轮和板间的横向滑动摩擦。

　　【备注】

　　(1)此实验按上述操作顺序，为探索性实验。也可将操作顺序重新排列后作为验证性实验。

　　(2)本实验所用器材简单，可作为课堂边学边实验内容。