单物体平衡受力分析(2)

实验目的

学会对处于平衡状态的单个物体进行受力分析,并用平衡条件检验。

实验原理

物体保持静止或匀速直线运动时处于平衡状态,所受合力为零,即 F合=0。二力平衡时两力等大、反向、作用在同一直线上;三个及以上的力平衡时,可沿两个互相垂直的方向分别列式,使每个方向上的合力为零。重力 G=mg,方向竖直向下。

实验器材

• 研究对象(画面中处于平衡状态的物体)
• 与研究对象接触的支持面或物体
• 绳、弹簧等连接物(画面中若有)
• 受力示意图(箭头表示力的方向)

实验步骤

1. 观察画面,确定研究对象,并判断它是否处于平衡状态
2. 先画重力,作用在物体上,方向竖直向下
3. 找出与研究对象接触或相连的物体,逐一判断弹力
4. 再判断接触面是否有摩擦力,并确定其方向
5. 检查有无漏力、多力,各力是否都有施力物体
6. 按合力为零核对各力的方向和大小关系

实验现象与结论

正确画出的受力示意图中,各力的作用点、方向与接触情况一致,沿任一方向的合力都为零。若漏画或多画某个力,就无法满足平衡条件。结论:平衡状态下物体所受合力为零,可据此判断未知力的方向和大小关系。

注意事项

• 只画研究对象“受到”的力,不画它对别的物体施加的力
• 不要把合力或分力与实际受到的力重复画出

常见问题

受力分析时应该先画哪个力?

先画重力,再依次找与研究对象接触的物体产生的弹力和摩擦力,最后检查有无漏力。

怎样判断物体处于平衡状态?

物体静止或做匀速直线运动,就处于平衡状态,此时所受合力为零。