20. 在“探究二力平衡的条件”的活动中，主要是通过力的作用效果反映两个力是否平衡，从而开展探究的。如图所示是可供选择的两种探究方案。
(1)图(a)所示方案的研究对象是小卡片，图(b)所示方案的研究对象是
小车
。
(2)小明选择了图(a)的探究方案。他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在两线端挂上钩码，这样可以探究两个力的
大小关系
和
方向关系
对物体平衡的影响。
(3)为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡，下一步的操作是
将卡片转过一个角度再松手
。
(4)比较两种探究方案，方案
(a)
由于实验设计带来的误差对实验结论的影响小一些，原因是
小卡片的重力可以忽略不计[方案(b)的小车要受到摩擦力的影响]
。
答案：20. (1) 小车 (2) 大小关系 方向关系 (3) 将卡片转过一个角度再松手 (4) (a) 小卡片的重力可以忽略不计[方案(b)的小车要受到摩擦力的影响]
21. 现有一氢气球载有 $ 700 \, \mathrm{N} $ 的货物匀速下降。若抛出一些货物，氢气球就可以匀速上升，氢气球自身重力不计，上升或下降时所受阻力大小不变，氢气球与货物所受浮力恒为 $ 500 \, \mathrm{N} $。（$ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $）
（1）求氢气球匀速下降时所受到的阻力。
（2）氢气球抛出质量为多少千克货物后才能匀速上升？
答案：21. (1) 200N (2) 40kg
解析：
（1）氢气球匀速下降时，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的阻力，因匀速运动，受力平衡，所以$G_{货}=F_{浮}+f$，则阻力$f=G_{货}-F_{浮}=700\,\mathrm{N}-500\,\mathrm{N}=200\,\mathrm{N}$。
（2）氢气球匀速上升时，受到竖直向下的重力（此时货物重力为$G_{货}'$）、竖直向下的阻力和竖直向上的浮力，受力平衡，所以$F_{浮}=G_{货}'+f$，则此时货物重力$G_{货}'=F_{浮}-f=500\,\mathrm{N}-200\,\mathrm{N}=300\,\mathrm{N}$。抛出货物的重力$\Delta G=G_{货}-G_{货}'=700\,\mathrm{N}-300\,\mathrm{N}=400\,\mathrm{N}$，抛出货物的质量$m=\frac{\Delta G}{g}=\frac{400\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg}}=40\,\mathrm{kg}$。
（1）200N
（2）40kg
