动态平衡：多物体模型（2）

实验目的

掌握用整体法、隔离法分析多物体动态平衡，判断各力的变化趋势。

实验原理

物体缓慢变化时，每一时刻都可视为平衡状态，满足 ΣF = 0。分析时先取整体为研究对象，只考虑外力，判断地面支持力、摩擦力等外力的变化；再隔离某个物体，画出受力图，用力的合成与分解或矢量三角形，判断绳的拉力、物体间弹力的变化。

实验器材

• 系统中的各个物体
• 连接物体的轻绳或接触面
• 各力的示意箭头
• 演示中可改变的参数（如角度、位置）

实验步骤

1. 观察画面，弄清系统由哪几个物体组成、它们如何连接
2. 先取整体为研究对象，找出所有外力并写出平衡条件
3. 改变演示中的可调参数，观察外力的变化
4. 再隔离其中一个物体，画出它的受力图
5. 结合受力图和平衡条件，判断绳的拉力、弹力的变化趋势

实验现象与结论

缓慢改变参数时，系统始终保持平衡，各力的大小和方向随之连续变化，但每一时刻合力为零。整体法可直接得出外力的变化，隔离法可得出内力（绳的拉力、物体间的弹力）的变化。具体变化趋势以演示结果为准。

注意事项

• 先确定研究对象，再画受力图
• 整体法只分析外力，不画内力
• 「缓慢」意味着每一时刻合力都为零

常见问题

多物体动态平衡先用整体法还是隔离法？

一般先用整体法求外力的变化，再用隔离法求内力的变化。具体看题目要求的是哪个力。

什么叫「缓慢」变化？

指变化过程中速度很小、加速度可忽略，每一时刻都可当作平衡状态，合力为零。