单物体平衡受力分析(6)

实验目的

熟练找全平衡状态下单个物体的受力,并说明各力的方向。

实验原理

物体处于静止或匀速直线运动状态时,所受合力为零。分析受力时,重力竖直向下;弹力由接触并发生形变的物体产生,方向垂直于接触面或沿绳收缩方向;摩擦力沿接触面,与相对运动或相对运动趋势方向相反。

实验器材

• 研究对象(画面中的物体)
• 与之接触的物体或接触面
• 绳、弹簧等连接物(画面中若有)
• 受力示意图

实验步骤

1. 确定研究对象,把它从周围物体中“隔离”出来想象
2. 画出竖直向下的重力
3. 在每个接触点判断是否有弹力,标出其方向
4. 判断是否有摩擦力,方向与相对运动趋势相反
5. 核对每个力的施力物体,检查是否漏力
6. 用合力为零检验各力的关系

实验现象与结论

把研究对象单独隔离出来分析,受力更清楚。完整的受力图满足合力为零,物体保持静止或匀速直线运动。结论:平衡问题可通过隔离研究对象、逐一找力、检验合力为零来解决。

注意事项

• 分析时只以一个物体为研究对象
• 弹力、摩擦力要在接触处才可能出现

常见问题

什么叫隔离研究对象?

把要分析的物体单独拿出来,只考虑周围物体对它施加的力。

摩擦力方向怎么判断?

与物体相对接触面的运动或运动趋势方向相反。