动态平衡：多物体模型（6）

实验目的

综合运用整体法、隔离法和矢量分析，完整分析多物体动态平衡问题。

实验原理

缓慢变化的过程中，系统及各物体始终满足 ΣF = 0。可先用整体法求外力，再选定某个物体用隔离法求内力。若某个物体受三个力，也可以画出封闭的矢量三角形，根据不变的力和方向变化的力，直观判断大小的变化。

实验器材

• 系统中的各个物体
• 轻绳、接触面等连接和约束部分
• 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. 观察系统结构，写出各物体的受力个数
2. 先用整体法列出外力的平衡关系
3. 缓慢改变参数，记录外力箭头的变化
4. 隔离受三个力的物体，画出矢量三角形
5. 根据不变的力和方向变化的力，判断拉力或弹力的变化
6. 把两步结论合并，写出完整的判断

实验现象与结论

改变参数时，系统始终处于平衡，各力的大小或方向连续变化，但合力始终为零。整体法给出外力变化，隔离法和矢量三角形给出内力变化，两者结合即可得到完整结论。具体趋势以演示为准。

注意事项

• 按固定顺序分析，避免漏力
• 矢量三角形要首尾相接并闭合
• 判断趋势后用演示验证

常见问题

多物体动态平衡题的通用步骤是什么？

确定研究对象，画受力图，列平衡方程或画矢量三角形，再根据变化的条件判断各力的变化。

什么时候用矢量三角形？

当研究对象受三个力，其中一个力恒定、另一个方向不变时，矢量三角形最直观。