探究二力平衡的条件
二力平衡 · 光滑桌面,钩码每个 0.5 N
设定值,不是实测
先猜把小车扭转一个角度再松手,小车会怎样?
先选一个,再看结论和实验。
结论转回来。两个力不共线,不能平衡,小车被拉回同一直线。
第 1 镜 · 摆车 小车放在光滑桌面上,正放。两端细线跨过定滑轮挂好托盘。
设定两边钩码和小车摆放,然后点播放,看松手后小车动不动。
要点 · 记忆点
运动和力同体、等大、反向、共线,四个条件少一个,小车就动。
同体
两个力作用在同一个小车上。小车压桌面的力和桌面托小车的力分别作用在两个物体上,不算平衡力。
等大
两边钩码一样多,拉力才相等。本页每个钩码 0.5 N,左边 1 个、右边 2 个就是 0.5 N 对 1.0 N。
反向、共线
两根细线沿同一直线向两边拉。扭转 25° 后两个力大小没变、方向也相反,只是不再共线,松手小车就转。
平衡不止静止
静止和匀速直线运动都是平衡状态。本页只演示静止这一种。
易错扭转后小车会转回同一直线再停,这不代表扭转时也平衡。看的是松手那一瞬间它能不能保持静止。
观察什么
小车正放,松手后保持静止,两个力平衡。
小车向拉力大的一边运动,运动状态改变,两个力不平衡。
两边拉力相等但不在同一直线,小车先转回同一直线;两个力还必须是反向、共线才平衡。
这个实验在说明什么
二力平衡四个条件常被当成一句口诀,这一页把它们拆成可以一个个破坏的东西:同体、等大、反向、共线,少哪一个小车就动。小车压桌面的力和桌面托小车的力,就不算平衡力。
桌面、滑轮、小车都不换,只改两边钩码个数和小车摆放的角度。改钩码破坏「等大」,扭转小车破坏「共线」,而两个力的大小和方向其实都没变。
钩码 0.5 N 是设定值,仿真忽略摩擦和托盘自重,画面停在刚回到同一直线的位置,只演示开始的一小段。扭转后小车转回直线再停,不代表扭转那一刻也平衡,要看松手那一瞬间它能不能保持静止。
钩码每个 0.5 N 是设定值,仿真忽略摩擦和托盘自重;小车只演示开始的一小段,不报加速度和位移。扭转后画面停在刚回到同一直线的位置,便于看清;真实无摩擦时会转过这一位置再摆回来。教材:人教社电子课本 · 物理八下。
讲给家长听
合上这一页,说说二力平衡要同时满足哪四个条件。
卡住了?看一眼
同体、等大、反向、共线,四个条件少一个,小车就动。