实验 5.1 研究共点力作用下物体的平衡条件

〔目的〕研究共点力作用下物体的平衡条件。

〔器材〕弹簧秤三个、细线三根、绘图板、白纸、三角尺、刻度尺、图钉。

〔 步 骤 〕 1.将钉有白纸的绘图板平放在桌面上。

  1. 将三根细线的一端结在一起,用图钉将结点 O 固定在白纸中央。将三根细线的另一端各打一个细线圈,三个细线圈分别套在三个弹簧秤的挂钩上。拔去图钉,将三个弹簧秤互成角度地拉开,使结点仍在 O 点平衡,把弹簧秤的另一端分别固定在绘图板上,如图 5-1(a)所示。

  2. 用铅笔和刻度尺从 O 点出发,沿三根细线的方向在白纸上作出三条直线,同时分别记下三个弹簧秤的读数 F1、F2、F3,撤去弹簧秤,并用图示法在白纸上作出共点力 F1、F2、F3,如图 5-1(b)所示。

  3. 用铅笔和三角尺,研究任何二个力的合力与第三个力的关系。

〔结论〕在共点力作用下物体的平衡条件是 。

物体在共点力作用下处于平衡状态时,由于加速度等于零,从牛顿

运动定律可以知道,物体所受的合外力也一定等于零。由此得出结论: 物体在共点力作用下的平衡条件是这些力的合力等于零。下面将通过几个例子说明,如何应用共点力平衡条件来研究物体所受的力。

[例题 5.1] 悬挂着的荧光节能灯重力为 6N,用水平绳将电线拉到与竖直方向成 30°角[图 5-2(a)],求电线与水平绳所受的拉力。