受力分析·外力模型(5)

实验目的

在含外力的情景中练习找力、画力，并用平衡条件检验。

实验原理

受力分析的基本顺序是：重力、弹力、摩擦力、其他外力。接触处才可能有弹力和摩擦力，且摩擦力必须以弹力为前提。物体处于平衡状态时，沿任意方向的合力都为零，可用正交分解列式求解。

实验器材

• 研究对象（物体）
• 接触面
• 外力 F
• 受力示意图
• 正交分解坐标系

实验步骤

1. 选定研究对象
2. 画出重力
3. 沿接触面检查弹力
4. 判断摩擦力的有无和方向
5. 加上外力 F
6. 建立坐标系列平衡方程
7. 对照演示核对结果

实验现象与结论

演示中会标出物体所受的各个力。外力方向或大小改变时，弹力与摩擦力随之调整，直到物体达到新的受力状态。结论：画受力图要有依据，每个力都能说出施力物体。

常见问题

为什么摩擦力以弹力为前提？

产生摩擦力要求接触面粗糙、有压力（弹力），并有相对运动或运动趋势。

受力分析和正交分解是什么关系？

先画出完整受力图，再选坐标轴分解各力列方程，分解是第二步。