探究二力平衡的條件

臧興旺

如圖1所示，跳傘運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)后加速下落，當(dāng)他打開傘包后.開始慢慢減速直到最后勻速下落.你知道在整個(gè)過程中跳傘運(yùn)動(dòng)員的受力情況嗎？在勻速下降的過程中.運(yùn)動(dòng)員受到的重力和空氣阻力有什么關(guān)系？當(dāng)你知道了二力平衡的知識(shí).一切問題就迎刃而解了.下面就讓我們一起來探究二力平衡的條件吧，

實(shí)驗(yàn)探究過程

物體受到幾個(gè)力的作用時(shí).如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說這幾個(gè)力相互平衡，二力平衡是其中最簡(jiǎn)單的情況.二力平衡條件的探究過程如表1所示.

分析討論

1.小車在水平臺(tái)面上靜止，處于平衡狀態(tài)，此時(shí)豎直方向受重力和支持力，二力大小相等，方向相反，合力為零，所以重力和支持力是一對(duì)平衡力：水平方向受到兩個(gè)拉力的合力也為零，即大小相等，方向相反且作用在同一條直線上.所以小車此時(shí)受到的兩個(gè)拉力也是一對(duì)平衡力.

2.實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證將兩個(gè)滑輪調(diào)整到同一高度，以便確保二力作用在同一直線上;要在水平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).否則小車會(huì)受到重力影響而滑動(dòng).

3.實(shí)驗(yàn)中有的小組在探究中發(fā)現(xiàn)兩邊所掛鉤碼個(gè)數(shù)不同時(shí)，小車也會(huì)出現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，這種現(xiàn)象是由小車與桌面之間、車輪與軸及細(xì)線與滑輪之間的摩擦力較大引起的，所以要盡量使接觸面光滑，減小各處摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，本實(shí)驗(yàn)用帶輪的小車代替木塊為研究對(duì)象，就是因?yàn)闈L動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小.

4.二力平衡的條件之一是“兩個(gè)力作用在同一物體上”，上述實(shí)驗(yàn)沒法探究這一條件，我們可以用如圖2所示輕卡片代替小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)可將小卡片一剪為二，兩個(gè)力不再作用在同一物體上，二力平衡被破壞，鉤碼和卡片都落下.這樣可以很直觀地演示二力平衡必須作用在同一物體上，

實(shí)操實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

1.實(shí)驗(yàn)過程中，用到了鉤碼，要用鑷子夾取規(guī)格相同的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

2.滑輪的規(guī)格要相同，實(shí)驗(yàn)前要選擇能正常自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滑輪，盡可能減小摩擦造成的影響.

3.本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要克服摩擦力的影響，因此選擇了受到較小摩擦力的小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果直接將木塊放在桌面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于摩擦力較大.可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，

責(zé)任編輯 林洋