【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。
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