弹力及弹力的方向
弹力方向的判定方法及应用
弹力方向的判定方法及应用曾庆波弹力是力学中三种重要的性质力之一,很多物体往往受弹力作用。
受力分析时弹力方向的确定是同学们学习的一个难点。
下面就如何确定弹力的方向,为同学们做一简要介绍,供同学们参考。
1.根据物体形变的方向判定。
物体受到的弹力的方向与施力物体的形变方向相反。
例1.如图1所示,分析物块所受弹赞弹力F的方向。
图1解析:弹赞在物块重力作用下竖直向下被拉长(形变方向竖直向下),则木块(受力物体)所受弹簧(施力物体)的弹力F方向竖直向上(与弹费形变的方向相反)。
2.根据使物体发生形变的外力方向判定。
弹力的方向与作用在施力物体上,使物体发生形变的外力方向相反。
例2.如图1所示,分析物块所受弹赞弹力的方向。
解析:使弹赞发生形变的外力是物块的重力G (方向竖直向下),则物块受到的弹赞的弹力F的方向与物块所受重力G的方向相反,即竖直向上。
3.根据物体的运动情况,利用物体的平衡条件(或动力学规律)判定。
例3.如图2所示,一轻质杆架固定在水平地面上,一端固定一重力为G的球,并处于平衡状态。
分析球受到的杆的拉力。
解析:对球受力分析知球受到竖直向下的重力,因球处于平衡状态,由二力平衡条件知,球必定受到斜杆对它的竖直向上的弹力。
4.判定弹力方向时常见的几种典型情况:(1)轻质弹费两端的弹力方向,与弹赞中心轴线相重合,指向弹赞恢复原状的方向。
(2)轻绳对物体的弹力(即绳对物体的拉力)方向,总是沿着绳指向绳收缩的方向。
(3)轻质杆对物体的拉力或支持力的方向,不一定沿着杆的方向。
注:例3就能说明这个问题。
(4)面与面接触的弹力方向,垂直于接触面指向受力物体。
如图3所示。
图3(5)点与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(或接触面的切线),指向受力物体。
如图4甲、乙所示。
图4(6)球与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连 线上),而指向受力物体。
如图5所示。
(7)球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线 上),而指向受力物体。
弹力及弹力方向 PPT
5.弹力有无的判断(假设法)
6、弹力的大小
(1)、弹力大小的决定因素: 对同一物体而言,形变越大,弹力越大。
探究弹簧的弹力与伸长量(或压缩量)的关系
(2)弹簧弹力的大小——胡克定律 定义:在弹性限度内,弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或 缩短)的长度x成正比。 公式: F = k x 其中:k——弹簧的劲度系数
二、弹力:
1、定义:发生形变的物体,由于要恢复原状, 对跟它接触的物体会产生的力。 施力物体:发生形变的物体; 受力物体:与施力物体接触,使施力物体发生 形变且阻碍其恢复原状的物体。
2、产生的条件(原因) (1)物体间相互接触
(2)物体发生弹性形变
接触力
3、几种常见弹力及其方向
⑴压力和支持力
产生:如图所示,由于书发生了形变,对与它接触的桌 面产生了弹力F1,这就是压力,方向是垂直于支持面指向被 压的物体。
簧与物块按图方式悬挂起来.现要求两根弹簧的总长度最 大,则应使( )
A、S1在上,a在上 B、S1在上,b在上 C、S2在上,a在上 D、S2在上,b在上
5、请画出下列物体所受弹力方向 (物体静止,接触面均光滑)
1、曲面与平面接触
N
N` N
曲面与平面间弹力方向: 过接触点垂直平面指向受力物体
4.各种接触面间的弹力方向判断
2、点与平面接触
N` N
光滑斜面
NB B
NA
A
点与平面间弹力方向:
过接触点垂直平面指向受力物体
4.各种接触面间的弹力方向判断
3、曲面与曲面接触
N
半球形的碗A NB来自NB对A曲面与曲面间弹力方向: 与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
由于桌面发生形变,对与它接触的书产生弹力F2,这就 是支持力,方向是垂直于支持面,指向被支持的物体。
高一物理弹力摩擦力知识点归纳及力的合成分解方法详解(附巩固提升练习题)
7.弹力1.产生条件:(1)物体间直接接触;(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。
2.弹力的方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况如下:(1)轻绳只能产生拉力,方向沿绳指向绳收缩的方向.(2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。
(3)轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向沿杆。
3.弹力的大小弹力的大小跟形变量的大小有关。
○1弹簧的弹力,由胡克定律F=kx,k为劲度系数,由本身的材料、长度、截面积等决定,x为形变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差:x=|L-L0|,不能将x当作弹簧的长度L○2一般物体所受弹力的大小,应根据运动状态,利用平衡条件和牛顿运动定律计算,例2小车的例子就说明这一点。
【例1】下列关于力的说法中,正确的是( )A.只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用B.力是不能离开物体而独立存在的,一个力既有施力物体,又有受力物体C.一个物体先对别的物体施加力后,才能受到反作用力D.物体的施力和受力是同时的【例2】关于物体的重心,以下说法正确的是A.物体的重心一定在该物体上B.形状规则的物体,重心就在其中心处C.用一根悬线挂起的物体静止时,细线方向一定通过物体的重心D.重心是物体上最重的一点【例3】如图所示,小车上固定一根折成α角的曲杆,杆的另一端一固定一质量为m的球,则当小车静止时和以加速度a向右加速运动时杆对球的弹力大小及方向如何?(4)面与面、点与面接触的压力或支持力的方向总垂直于接触面,指向被压或被支持的物体,如图所示,球和杆所受弹力的示意图。
摩擦力摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种,它们的产生条件和方向判断是相近的。
.1.产生的条件:(1)相互接触的物体间存在压力;(2)接触面不光滑;(3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)。
注意:不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力,运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力。
静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力,受静摩擦力作用的物体不一定静止。
弹力有无及其方向的判断方法
球与面接触 沿接触点与球心连线指向受力物体
球与球接触 垂澶闷:主封封电晾的公切面指向受力物体
与弹簧中轴线重合,指向弹簧恢复的 弹簧的弹力
方向
轻绳的弹力 沿绳背离受力物体
可沿杆也可不沿杆,弹力的方向常利 杆的弹力
用平衡条件或动力学规律来判断
也 点评 通常 情况 下 弹力 的方 向都
按方法③判断,只是杆的弹力方向需要根据 方法②判断.
B.
图1
啄 解 析 A图 中 , 小 心 去 掉 斜 面 , 球 仍 静止,说明斜面与啪之间无相互作用因而
无弹 力.可以 看出,两 物体接触 但不一定 有
弹力.B图则不然,若去掉斜面小球则无法保 持在 原来的位 置静止, 这说明斜 面对小球 有 相互作用 的弹力.
1匿参
_! {},2.假设法
对于形 变不明显 的情况, 也可假设 与研 究对 象接触的 物体间有 弹力,判 断研究对 象 的运动状 态是否改变. 若运动状态改 变了, 则此处应该存在弹力,若运动状态不变,则此 处不存在弹力.
弹力一般有以下一些方法.
付
胃1.消除法
分析一 个物体对 研究对象 是否有弹 力作
用,就将该物体从想像中去掉,看研究对象能
否保持原状态,若能则说明此处弹力不存在,
若不能说明弹力存在.
状 例 1如 图 1
劢 白 所示,判断图形中静止
小球与接触斜面间是 否存在弹力 ,A中的细
线竖直,曰中的细线倾 斜.
A.
瞻 例 2如 图 2所
示,放在光滑水平面C上
的小球A是否受斜面B对
C
它的弹力作用 ?
^.
G
猎解析可假设曰
图2
对A有弹力R的作用,则小融受三个力G、
初中物理弹力定义
初中物理弹力定义初中物理弹力学习指南一、弹力的概念和产生原因弹力是物体在外力作用下发生弹性形变后,当外力撤去后能够恢复原状的力。
弹力产生的条件是:物体发生形变并且在撤去外力后能够恢复原状。
例如:蹦床运动员在跳水时,由于蹦床的弹性形变产生弹力,使得运动员能够进行各种空中动作。
二、弹力的类型及性质1.支持力:支持力属于弹力,其方向垂直于支持面,作用于被支持的物体上。
例如,书放在桌子上,桌面由于受到书的压力而产生微小形变,恢复原状时对书产生向上的支持力。
2.拉力:拉力也属于弹力,其方向沿着绳子或链条,作用于被拉伸的物体上。
例如,用手拉橡皮筋,橡皮筋由于受到拉力而伸长,恢复原状时对手产生向外的拉力。
三、弹力大小与方向的计算方法弹力的大小可以根据胡克定律来计算,即弹力的大小等于弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量(或压缩量)的乘积。
在同一直线上,弹力的方向与施加外力的方向相反,或与使物体发生形变的方向相反。
例如:一个弹簧秤受到向右的外力作用,弹簧秤的指针将向左偏转。
这是因为外力使弹簧伸长,恢复原状时产生向右的弹力,与外力的方向相反。
四、应用实例和现象解释1.测力计:利用弹簧的伸缩测量力的仪器,广泛应用于实验室和日常生活。
2.弓箭:弓箭的弹性使箭在射出时获得速度和方向,准确命中目标。
五、与其他力的区别和联系1.摩擦力:摩擦力与弹力不同,它阻碍物体的相对运动或相对运动的趋势。
而弹力则产生于相互接触的物体之间,其作用是使物体恢复原状。
2.重力与弹力的关系:在地球上,物体受到重力的作用,同时也会对支撑物产生压力(弹力的一种)。
例如,在蹦床上跳水时,运动员除了受到重力作用外,还会受到蹦床产生的弹力作用。
六、学习提高建议及学习方法1.理解概念:首先需要深入理解弹力的基本概念和产生原因。
通过观察生活中的实例和实验现象,加深对弹力的认识。
2.掌握计算方法:熟悉并掌握胡克定律等计算方法,以便在实际问题中应用。
3.练习实例分析:多做练习题和实例分析题,培养分析问题和解决问题的能力。
弹力有无判断及方向的判断
弹力有无判断及方向的判断一. 弹力的概念和产生条件发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
弹力的产生条件:一是两物体必须直接接触;二是物体间必须相互挤压(即有形变)。
接触是前提,挤压是关键,相互接触的物体是否发生形变是弹力存在与否的标志。
但是,实际上除弹簧、橡皮筋等物体产生弹力时形变较明显外,大部分物体产生弹力时形变是微小的,肉眼很难观察出来。
二. 弹力有无的判断接触不一定存在弹力,只有发生弹性形变的两相互接触的物体间才存在弹力,弹力有无的判断主要有以下两种方法:1. 定义法:对于形变效果明显的情况,可由形变情况直接判断弹力的存在与否。
如弹簧、橡皮筋等产生弹力的情况。
2. 假设法:假设相互作用的物体间有弹力,看被研究物体的状态是否改变,若改变则不存在弹力,否不存在弹力。
3、拆除法:从想象中去拆除摸个接触的物体,看被研究物体的状态是否改变,若改变则有,若不改变则无常见弹力方向一、平面与平面接触时,弹力的方向垂直于接触面例1 如图1所示,将物体放在水平地面上,且处于静止状态,分析物体受的弹力。
解析:物体和地面接触属于平面与平面接触,弹力N的方向垂直地面,如图1所示。
图1 二、点与平面接触时,弹力的方向垂直平面例2. 如图2所示,杆的一端与墙接触,另一端与地面接触,且处于静止状态,分析杆AB受的弹力。
解析:杆的A端属于点与竖直平面接触,弹力N1的方向垂直墙面水平向右,杆的B端属于点与水平平面接触,弹力N2的方向垂直地面向上,如图2所示。
图2 三、点与曲面接触时,弹力的方向垂直过切点的切面例3 如图3所示,杆处在半圆形光滑碗的内部,且处于静止状态,分析杆受的弹力。
解析:杆的B端属于点与曲面接触,弹力N2的方向垂直于过B点的切面,杆在A点属于点与平面接触,弹力N1的方向垂直杆如图3所示。
图3(1)四、平面与曲面接触时,弹力方向垂直于平面例4 如图4所示,一圆柱体静止在地面上,杆与圆柱体接触也处于静止状态,分析杆受的弹力。
几种常见弹力方向的
几种常见弹力方向的
弹力是一种必不可少的装置,能够提供力量以及改善质量、减少机械损坏危害
和降低维护成本。
近年来,随着技术的进步,弹力的应用越来越广泛,可以用于汽车制动系统、大型通风系统以及机械工程建筑等方面。
常见弹力方向可分为三类:一种是纵向弹力,它可以产生垂直的小距离的延伸,起到隔离固定的作用;另一种是横向弹力,它产生的也是垂直的小距离扭曲,这种能量会作用于横向的结构,能在结构的同一侧产生恒定的冲击力;第三种是转角弹力,它可以在横向和纵向两个方面产生延伸,起到加强锚定或固定结构的作用。
转角弹力有多种应用:一是可以为大型建筑结构各个部分提供额外的支撑能力,二是可以用于汽车制动系统,具备比较强的伸缩性;三是可以用于机械工程建筑,提供平稳、稳定的基础支撑力,以及有效的之间连接;四是可以用于家具设计,为家具的机械结构提供良好的支撑力,坚固耐用,不易于损坏,减少维修成本。
几种常见弹力方向都具有密切关系,各有不同的功能和特性,可以根据各种应
用要求进行选择。
未来发展前景广阔,将为几乎所有工业领域提供贡献。
物理必修一 3.2 3.3 弹力 摩擦力 基础知识+练习题
3.2 3.3 弹力、摩擦力【基础知识】一、弹力方向问题弹力由发生形变的物体施出,方向与形变方向相反。
具体地说:1绳子拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
2接触面上的弹力大致有以下几种:A.平面与平面接触:弹力与平面垂直;B.点与面接触:弹力通过接触点垂直于平面(或切面);C.点与点接触:弹力通过接触点垂直于公切面。
二、静摩擦力1.定义当相互接触的物体间具有,而没有发生时,物体间产生的摩擦力叫做静摩擦力。
2.产生条件:接触面、接触面上有、具有。
3.大小:由二力平衡可知,在物体未被推动时,静摩擦力大小随,但始终。
静摩擦力的大小范围是________________,最大静摩擦力随正压力的增大而_________________。
4.方向:与接触面,与相对运动趋势方向。
三、滑动摩擦力1.定义当相互接触的物体间发生时,接触面上产生的物体相对运动的力叫做滑动摩擦力。
2.产生条件:接触面、接触面上有、发生。
3.大小:滑动摩擦因数与有关。
5.方向:与接触面,与相对运动方向。
【针对训练】一、弹力方向1画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。
2按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。
(1)图:斜面对物块的支持力(2)图:墙壁对球的支持力(3)图:大球面对小球的支持力(4)图:半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力(5)图;墙和地面对杆的弹力3在一根长l o=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为l1=70cm。
则该弹簧的劲度系数k=________,若再挂一重为200N的重物,弹簧的伸长量将为__________cm。
4两条劲度系数均为k的轻弹簧,连接后竖直悬挂。
在其中点和下端同时挂上一个重G的小球,则两弹簧的伸长之和为( )A.2G/k B.G/k C.3G/k D.G/2k二、摩擦力及其方向的判断(产生条件)1.关于两物体之间的弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )A.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比C.有弹力一定有摩擦力D.弹力是动力,摩擦力是阻力2.如图所示,F 作用在M 上(1)若M 、m 保持静止,试判断M 与m 、M 与地面之间的摩擦力情况。
高中物理:弹力的产生 方向
高中物理:弹力的产生、方向【知识点的认识】1.弹力(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的力叫弹力.(2)弹力的产生条件:①弹力的产生条件是两个物体直接接触,②并发生弹性形变.(3)弹力的方向:力垂直于两物体的接触面.①支撑面的弹力:支持力的方向总是垂直于支撑面,指向被支持的物体;压力总是垂直于支撑面指向被压的物体.点与面接触时弹力的方向:过接触点垂直于接触面.球与面接触时弹力的方向:在接触点与球心的连线上.球与球相接触的弹力方向:垂直于过接触点的公切面.②弹簧两端的弹力方向:与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向.其弹力可为拉力,可为压力.③轻绳对物体的弹力方向:沿绳指向绳收缩的方向,即只为拉力.(4)弹力的大小对有明显形变的弹簧,弹力的大小可以由胡克定律计算.对没有明显形变的物体,如桌面、绳子等物体,弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定.①胡克定律可表示为(在弹性限度内):F=kx,还可以表示成△F=k△x,即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比.式中k叫弹簧的劲度系数,单位:N/m.k由弹簧本身的性质决定(与弹簧的材料、粗细、直径及原长都有关系).②“硬”弹簧,是指弹簧的k值较大.(同样的力F作用下形变量△x较小)③几种典型物体模型的弹力特点如下表.项目轻绳轻杆弹簧形变情况伸长忽略不计认为长度不变可伸长可缩短同杆施力与受力情况只能受拉力或施出拉力能受拉或受压,可施出拉力或压力力的方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧轴向力的变化可发生突变同绳只能发生渐变【知识点的应用及延伸】弹力有无及方向的判断问题:怎样判断弹力的有无?解答:(1)对于形变明显的情况(如弹簧)可由形变直接判断.(2)对于接触处的形变不明显,判断其弹力的有无可用以下方法.①拆除法即解除所研究处的接触,看物体的运动状态是否改变.若不变,则说明无弹力;若改变,则说明有弹力.②分析主动力和运动状态来判断是否有弹力.分析主动力就是分析沿弹力所在方向上,除弹力以外其他力的合力.看该合力是否满足给定的运动状态,若不满足,则存在弹力;若满足,则不存在弹力.【命题方向】(1)第一类常考题型是对概念的考查:关于弹力,下列说法中正确的是()A.相互接触的物体之间一定有弹力作用B.不接触的物体之间也可能有弹力作用C.压力和支持力的方向都垂直物体的接触面D.压力和支持力的方向都平行于物体的接触面分析:知道弹力产生的条件:1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变.清楚弹力的方向.解答:解:A、弹力产生的条件是:1、物体要相互接触2、物体要发生弹性形变.两个条件同时满足物体间才会产生弹力.故A错误.B、根据A选项分析,故B错误.C、压力和支持力的方向都垂直物体的接触面,指向被压和被支持的方向,故C正确.D、压力和支持力的方向都垂直物体的接触面,故D错误.故选C.点评:要注意支持力、压力属于弹力.压力和支持力的方向都垂直物体的接触面.(2)第二类常考题型是对具体事例进行分析:如图,球A放在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A所受的弹力,正确的()A.球A仅受一个弹力作用,弹力方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下分析:小球处于静止状态,对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对小球产生弹力,弹力的方向垂直于接触面.解答:解:由于小球对挡板和斜面接触挤压,挡板和斜面都产生弹性形变,它们对小球产生弹力,而且弹力的方向垂直于接触面,所以挡板对小球的弹力方向水平向右,斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上.故选C点评:支持力是常见的弹力,其方向垂直于接触面并且指向被支持物.基础题,比较容易.【解题方法点拨】这部分知识难度中等、也有难题,在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现,选择、填空、计算等等出题形式多种多样,在高考中不会以综合题的形式考查的,但是会做为题目的一个隐含条件考查.弹力的有无及方向判断比较复杂,因此在确定其大小和方向时,不能想当然,应根据具体的条件或计算来确定.。
讲课:弹力与弹力方向
N
没有放物体时 桌面水平
放了物体后,因物体与桌面 相互挤压,桌面要稍微往下 凹,发生微小的弹性形变。
桌面由于要恢复原状,桌面有一种向上抬升的趋势,从而对物体 要产生向上的作用力。 从效果上讲,该作用力叫支持力; 从性质上讲,该作用力叫弹力。
例2:
N′
物体在空中时 有一定的高度
将物体放在桌面上后,因物体 与桌面相互挤压,物体的高度 要稍微变低,发生微小的弹性 形变。
练2:关于弹力的下列说法,正确的是:【 ABD 】 A. 通常所说的压力、支持力和绳对物体的拉力都是弹力; B. 压力和支持力的方向总是垂直于接触面; C. 轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向重合; D. 轻绳一端所受弹力的作用线一定与轻绳重合。
练6:如图,小球被细绳悬挂在天花板上。已知斜面光滑、小球和
由于要恢复原状而引起的; C. 吊灯对电线之所以有拉力,是因为吊灯发生了微小的弹性形变,
由于要恢复原状而引起的; D. 拉力是根据性质命名的,重力是根据效果命名的。
判断球与斜面 间有无弹力
G
球不可能静止,所以球与斜面 间没有弹力
弹力有无的判断
光滑球静止 在水平地面
假设球与木块间有弹力 以球为研究对象,球受力:
N N木块→球
G 球不可能静止,所以球与斜面 间没有弹力
轻绳与轻杆受力特点
❖ 轻绳的含义:
不计质量的柔软的绳子。
➢轻绳的受力特点:
1、只能拉不能压; 2、轻绳的拉力一定沿绳方向; 3、同一根绳子张力处处相等。
体会: 1. 状态→力;
2. 由于杆具有一定的硬度,可以 将物体撬起来,故杆对物体的弹 力,其方向不一定沿杆;因绳是 柔软的,故绳对物体的拉力,其 方向一定沿绳。
3.2.2弹力的方向
判断下列支持面对物体弹力的方向
轻绳受力特点
绳子的拉力也是弹力,那么绳子的拉力的方向如 何呢?
轻绳的受力特点: 1、只能拉不能压; 2、轻绳的拉力一定沿绳方向;
3、同一根绳子张力处处相等。
总结:绳上弹力方向总是沿着绳而指 向绳子收缩的方向
例如
A
b
Tb a
Ta
G
A
分析下列物体所受的力
T 1
A
画出下列小球所受到的所有弹力。
4、弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合, 指向弹簧恢复原状方向。
5、杆所受的力不一定沿杆的方向。
弹力有无的判断
假设法:对于微小形变,假设有弹力看是否能保 持现在的状态!
AB
光滑水平面并 排放着静止的
木块A、B
假设A、B间有弹力
以B为研究对象,B受力: N地
NA→B
G
B不可能静止,所以A、B间没有
B
2
B
G
T1
A
T2 G`
例:画出下列物体所受到的所有弹力。
轻杆受力特点
• 轻杆的含义:不计质量不发生形变的杆 轻杆受力特点:
1、可拉可压; 2、杆所受的力不一定沿杆的方向;可能沿任意方向
轻杆分析受力主要是依据平衡特点
总结
1、接触面有平面时弹力方向过接触点垂直平面指 向受力物体。
2、接触面有曲面时弹力方向与过接触点的切面 垂直并指向受力物体。 3、轻绳(或橡皮条)对物体的弹力方向,沿绳指 向绳收缩的方向。
弹力
弹力有无的判断
假设球与斜面间有弹力
以球为研究对象,球受力:
T
N斜面→球
判断球与斜面 间有无弹力。 已知绳子竖直 状态
G 球不可能静止,同时绳子不可
弹力、及摩擦力的有无及方向判断和大小计算专题
弹力的有无及方向判断和大小计算专题1.弹力有无的判断“四法”(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力。
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。
(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否发生形态的变化,若发生形变,则此处一定有弹力。
2.弹力方向的确定点评: 在分析弹力时要先判断弹力是否存在,弹力的方向可用如下方法判定:(1)若接触面之一为平面,则弹力一定垂直于该平面.(2)若接触面之一为球面,则弹力一定过球心.(3)若接触面为曲面,则弹力一定垂直于曲面的过接触点的切面.(4)若接触处之一为直线,则弹力一定垂直于该直线3理想模型中的弹力比较:①轻绳:质量不计、松软、不可伸长的绳,绳中各处的张力大小相等;轻绳对物体只能产生拉力,不能产生压力;物体的运动状态改变的瞬间,拉力可以发生突变.②轻杆:质量不计、不可伸长和压缩的杆;轻杆既能对物体产生压力,又能产生拉力,弹力方向不一定沿杆的方向;物体的运动状态改变的瞬间,拉力可以发生突变.③弹性轻弹簧:质量不计、弹力与中心轴线重合,指向弹簧恢复原状方向.对物体能产生拉力,或压力;物体的运动状态改变的瞬间,拉力不能发生突变.例1:如图所示,将甲图中与小球接触的斜面去掉,小球无法在原位置保持静止,而把乙图中的斜面去掉,小球仍静止,故甲球受斜面的弹力,乙球不受斜面的弹力例2.斜面光滑时:A、B间存在弹力,不光滑时:当fm≧mgsinϴ无弹力,\当fm﹤mgsinϴ ,时有弹力例3.斜面光滑时:杆中无弹力不光滑时:若µA= µB杆中无弹力若µA﹥µB杆中有弹力,且为压力若µA﹤µB杆中有弹力且为拉力。
弹力的方向概念
弹力的方向概念
弹力的方向是指物体在受到外力作用时,产生的反作用力的方向。
弹力是一种常见的力,它是由于物体的形变或变形而产生的力,对于很多日常生活中和物理学中的问题,弹力都起到了重要的作用。
在弹性体中,弹力的力向与物体形变的方向相反,这是根据赫克定律得出的。
赫克定律指出,当物体受到外力作用时,弹力的大小与形变的大小成正比,反向与形变的方向一致。
例如,当一个弹簧被拉伸或压缩时,弹簧会产生弹力,且弹力的方向与拉伸或压缩的方向相反。
这就是弹簧的弹力方向。
再如,当我们用手拉紧一个橡皮筋并释放时,橡皮筋会发生形变,产生弹力,将手指推开。
这时,弹力的方向是指向手指的。
弹力的方向与物体的外形变化有关,在弹性体中,通常可以通过物体形状的改变来改变弹力的方向。
例如,一个橡皮球被压缩时,表面上的反力会使球恢复原状,反力的方向与压缩的方向相反。
同样地,当橡皮球被拉伸时,反力的方向与拉伸的方向相反。
弹力的方向也可以通过施加外力的方向来确定。
例如,当一个物体从上方向下方自由下落时,地面对物体施加一个向上的弹力,以抵消物体的重力。
这时,弹力
的方向是垂直于地面朝上的。
在物理学中,通常会使用符号来表示力的方向。
弹力常常用箭头表示,箭头的方向指示弹力的方向,箭头的长度表示弹力的大小。
总结起来,弹力的方向与物体的形变方向相反。
在弹性体中,弹力的大小与形变的大小成正比。
可以通过改变物体的形状或施加外力的方向来改变弹力的方向。
弹力是一种常见的力,它在日常生活和物理学中都起到了重要的作用。
高中物理必修一-弹力与胡克定律
弹力与胡克定律知识集结知识元弹力知识讲解1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变.有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状.这个限度叫做弹性限度2.弹力定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力3.弹力的方向:弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.常见弹力方向:弹力弹力方向点与点垂直于切面,指向受力物体点与面垂直于接触面,指向受力物体面与面垂直于接触面,指向受力物体轻绳沿绳方向,指向绳收缩方向弹力绳沿绳方向,指向绳收缩方向弹簧沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向带转轴轻杆杆的弹力一定沿杆方向固定轻杆杆的弹力可沿杆也可不沿杆以下是几种特殊情况弹力的方向:(1)绳子打结:打结点将绳子分为两段,弹力方向分别由打结点指向两段绳子收缩的方向(2)绳子套滑轮:滑轮两侧的绳子弹力大小相等,方向都沿绳子方向(3)两个杆受力:假设用绳替换A B,装置状态不变,说明A B杆对B的作用力是拉力;假设用绳替换CB,装置状态改变,说明CB杆对B的作用是支持力.例题精讲弹力例1.关于弹力,下列说法中错误的是(A.相互接触的物体之间一定能产生弹力B.圆珠笔中的弹簧起复位作C.压力是物体对支持面的弹力,方向总是垂直于支持面且指向支持D.地面受到了向下的弹力,是因为木箱发生了弹性形变;木箱受到向上的弹力,是因为地面也发生了弹性形变例2.在图中,所有接触面均光滑,且a、b均处于静止状态,其中A、D选项中的细线均沿竖直方向.a、b间一定有弹力的是()A.B.C.D.例3.如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平.下列说法正确的是()A.杆对细线的弹力方向为水平向右B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左C.杆受到地面的弹力是由杆的形变产生的D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方胡克定律知识讲解胡克定律:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.公式:F=kx公式中的k称为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示.胡克定律仅适用于在弹性限度内弹簧的拉升或压缩形变.由于发生形变的物体想要恢复原状而对与它接触的物体产生弹力,弹力的方向与形变方向相反.弹力的方向与接触面垂直,其其它因素无关.例题精讲胡克定律例1.如图所示,置于水平桌面上的弹簧秤,左端通过细线与固定木板相连,右端用细线经定滑轮悬挂着一质量为0.4kg的物块,则弹簧秤示数和其所受合力大小分别为()A.0,0 B.0,4.0NC.4.0N,0 D.4.0N,4.0N例2.如图所示,轻质弹黄的两端各受20N拉力处于静止状态,弹簧伸长了10cm(在弹性限度内),下列说法中正确的是()A.弹簧所受的合力为零B.弹簧的弹力为40NC.该弹簧的劲度系数为400N/mD.弹簧的劲度系数随拉力的增大而增大例3.探究弹力和弹簧伸长的关系时,作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.则()A.该弹簧的原长为10mB.该弹簧的劲度系数为0.25N/mC.在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时,弹簧的长度为18cmD.在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时,弹簧的形变量为8cm实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系知识讲解一、实验目的知道弹力与弹簧伸长的定量关系,学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.二、实验原理弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关,沿弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的,用悬挂法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.三、实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸.四、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0,即原长.2.如图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长并计算钩码的重力,填写在记录表格里.1234567 F/NL/cmx/cm3.改变所挂钩码的质量,重复前面的实验过程多次.4.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线.5.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.6.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.五、注意事项:1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸而超出它的弹性限度,要注意观察,适可而止.2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点的间距尽可能大,这样作出的图线更精确.3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差.4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧.5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.六、误差分析1.钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差.2.画图时描点及连线不准确带来误差.例题精讲实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系例1.如图所示G A=100N,G B=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,物体A静止在地面上,则()A.物体A对地面的压力为60N B.物体A对地面的压力为100NC.弹簧的伸长量为8cm D.弹簧的伸长量为20cm例2.三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm例3.利用弹簧可以测量物体的重力.将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上.弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0.将待测物体挂在弹簧下端,如图所示.待物体静止时测得弹簧的长度为x1,测量中弹簧始终在弹性限度内,则待测物体的重力大小为()A.kx0B.kx1C.k(x1-x0)D.k(x1+x0)当堂练习单选题A.动力B.阻力C.摩擦力D.压力A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体C.力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,这个力就不存在D.不接触的物体间也可以产生力的作用,例如磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在关于物体的重心,下列说法中不正确的是()A.质量一定的物体,其重心位置不仅与形状有关,还与质量分布情况有关B.质量分布均匀的物体,其重心一定在该物体上C.有规则几何形状的物体,其重心不一定在几何中心位置D.重心是物体各个部分所受重力的合力的等效作用点,重心不一定在物体上练习4.在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码,弹簧伸长了4cm,如果在该弹簧下端挂两个这样的钩码(弹簧始终发生弹性形变),弹簧的伸长量为()A.4cm B.6cm C.8cm D.16cm练习5.如图所示,轻质弹簧相连接的物体A、B置于光滑有挡板的30°斜面上,弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为m1和m2,两物体都处于静止状态.现用力拉A使其沿斜面缓慢向上运动,直到物块B刚要离开挡板,在此过程中,A物体移动的距离为()A.B.C.D.练习6.下列说法中不正确的是()A.受到摩擦力作用的物体,一定也受到弹力B.摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同,也可能相反C.静摩擦力的大小与接触面的正压力成正比D.滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反如图所示,弹簧秤一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,当用力加速抽出长木板B的过程中,观察到弹簧秤的示数为3.0N,若匀速抽出木板B,弹簧秤的示数大小()A.一定大于3.0N B.一定小于3.0NC.一定等于3.0N D.一定为零练习8.如图所示,皮带运输机把货物运到高处,货物在皮带上没有滑动,则货物受到的摩擦力()A.是滑动摩擦力,方向沿皮带向下B.是滑动摩擦力,方向沿皮带向上C.是静摩擦力,方向沿皮带向下D.是静摩擦力,方向沿皮带向上多选题练习1.如图所示,置于水平桌面上的弹簧秤,左端通过细线与固定木板相连,右端用细线经定滑轮悬挂着一质量为0.4kg的物块,则弹簧秤示数和其所受合力大小分别为()A.0,0 B.0,4.0NC.4.0N,0 D.4.0N,4.0N练习2.如图所示G A=100N,G B=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,物体A 静止在地面上,则()A.物体A对地面的压力为60N B.物体A对地面的压力为100N C.弹簧的伸长量为8cm D.弹簧的伸长量为20cm练习3.图中a、b、c为三物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于静止状态()A.可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B.可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C.可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D.可能N处于不伸不缩状态而M处于压缩状态填空题练习1.某同学利用如图1所示的装置探究弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系.在实验过程中,弹簧的形变始终在弹性限度内.如图2所示,该同学在坐标纸上以x为横轴、F为纵轴建立坐标系,并在图中标出了与测量数据对应的坐标点.(1)请描绘出F-x图线;(2)由图象可知,弹簧的劲度系数k=________N/m.练习2.某学习小组利用如图1所示的装置做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验.实验中,先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端,稳定后测出相应的弹簧总长度,将数据填在表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)(1)上表记录数据中有一组数据在测量或记录时有错误,它是第______组数据.(2)根据实验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内(保留3位有效数字).(3)在坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的关系图线.(4)根据图线求得该弹簧的劲度k=__________N/m.(保留2位有效数字)(5)若考虑弹簧自重对第一组数据的影响,弹簧劲度系数k的实验值________真实值.(填“大于”、“小于”或“等于”)练习3.某同学探究“弹力与弹簧伸长量的关系”的步骤如下:A.将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧;B.弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度计为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次L1至L6,数据如下表:C.根据数据计录表格作出如下的图线,纵轴是砝码的质量m,横轴是弹簧长度与L x的差值x.回答如下问题:(1)表中有一个数值记录不规范,代表符号为________.(2)由图可知弹簧的劲度系数为__________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________g (结果均保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2).练习4.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2…;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.测量记录表:(1)实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据如图将这两个测量值填入记录表中.(2)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm,d4=L7-L3还没有算出.根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L=_______.(3)计算弹簧的劲度系数k=________N/m.(g取9.8m/s2)练习5.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在________(选填“水平”或“竖直”)方向.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由图线可得弹簧的原长x0=______cm,劲度系数k=________N/m,他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧伸长的长度△x=______cm.练习6.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,将弹簧测力计竖直悬挂,待弹簧测力计静止时,长度计为L0,弹簧测力计下方挂上砝码时,长度记为L x,在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1-L7,记录数据如下表:(1)甲同学用图象法处理实验数据,如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,则横轴应是弹簧长度与______的差值(填“L0”或“L x”).由图可知弹簧的劲度系数为__________N/m,通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取g=9.8m/s2).(2)乙同学用公式法处理实验数据,即用F=k△L计算k,为充分利用每一组数据,该同学将所测得的数据按如下方法逐一求差(逐差法),分别计算出三个差值:△L1=L4-L0=8.00cm;△L2=L5-L1=8.05cm;△L3=L6-L2=8.00cm;请你给出第四个差值:△L4═_______cm.根据以上差值,可以求出每增加m=10g砝码的弹簧平均伸长量△L;再由F=k△L计算出k,请用L x、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7和mg表示出k=____________________.练习7.在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时,小张同学用如图甲所示的实验装置进行实验.将该弹簧竖直悬挂,在自由端挂上钩码,通过改变钩码的个数,记录钩码的质量m和弹簧上指针在刻度尺上的读数x.(1)小张同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图象如图乙所示,由图象可求得该弹簧的劲度系数k=____________N/m(当地的重力加速度g=9.8m/s2,结果保留3位有效数字).(2)在本次实验中,考虑到弹簧自身有重量,测得弹簧劲度系数k的值与真实值相比较____________(填“偏大”、“偏小”或“没有影响”).练习8.某学校物理探究小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中.(1)将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下部A处做一标记,如固定一个指针.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码(每个钩码的质量都是50g),指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化,几次实验测得相应的F、x各点描绘在图2中.请在图中描绘出x随F变化的图象.由图象得出弹簧的劲度系数k A=________N/m(结果取2位有效数字);此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量△x的关系是_______________.(2)如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是______.A.大于k A B.等于k A C.小于k A D.无法确定(3)如果将指针固定在A点的上方Q处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与k A相比,可能是______.A.大于k A B.等于k A C.小于k A D.无法确定.练习9.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时,某同学把两根轻弹簧按如图1所示连接起来进行探究.(1)某次测量结果如图2所示,指针示数为______________cm.(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B如表格所示.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____________N/m,弹簧Ⅱ的劲度系数为____________N/m(取g=10m/s2,结果均保留三位有效数字).钩码数 1 2 3 4L A/cm 15.71 19.71 23.70 27.70L B/cm 29.96 35.76 41.55 47.34练习10.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.(1)为完成实验,还需要的实验器材有__________.(2)实验中需要测量的物理量有___________________________________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________ N/m.图线不过原点的原因是由于____________.(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;B.记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度l0;C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;F.解释函数表达式中常数的物理意义;G.整理仪器.请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:__________________.。
弹力方向的判定方法及应用
弹力方向的判定方法及应用曾庆波弹力是力学中三种重要的性质力之一,很多物体往往受弹力作用。
受力分析时弹力方向的确定是同学们学习的一个难点。
下面就如何确定弹力的方向,为同学们做一简要介绍,供同学们参考。
1. 根据物体形变的方向判定。
物体受到的弹力的方向与施力物体的形变方向相反。
例1. 如图1所示,分析物块所受弹簧弹力F的方向。
图1解析:弹簧在物块重力作用下竖直向下被拉长(形变方向竖直向下),则木块(受力物体)所受弹簧(施力物体)的弹力F方向竖直向上(与弹簧形变的方向相反)。
2. 根据使物体发生形变的外力方向判定。
弹力的方向与作用在施力物体上,使物体发生形变的外力方向相反。
例2. 如图1所示,分析物块所受弹簧弹力的方向。
解析:使弹簧发生形变的外力是物块的重力G(方向竖直向下),则物块受到的弹簧的弹力F的方向与物块所受重力G的方向相反,即竖直向上。
3. 根据物体的运动情况,利用物体的平衡条件(或动力学规律)判定。
例3. 如图2所示,一轻质杆架固定在水平地面上,一端固定一重力为G的球,并处于平衡状态。
分析球受到的杆的拉力。
图2解析:对球受力分析知球受到竖直向下的重力,因球处于平衡状态,由二力平衡条件知,球必定受到斜杆对它的竖直向上的弹力。
4. 判定弹力方向时常见的几种典型情况:(1)轻质弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线相重合,指向弹簧恢复原状的方向。
(2)轻绳对物体的弹力(即绳对物体的拉力)方向,总是沿着绳指向绳收缩的方向。
(3)轻质杆对物体的拉力或支持力的方向,不一定沿着杆的方向。
注:例3就能说明这个问题。
(4)面与面接触的弹力方向,垂直于接触面指向受力物体。
如图3所示。
图3(5)点与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(或接触面的切线),指向受力物体。
如图4甲、乙所示。
图4(6)球与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),而指向受力物体。
如图5所示。
图5(7)球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),而指向受力物体。
物理认识弹力知识点总结
物理认识弹力知识点总结一、弹力的定义弹力是指物体在受到外力作用后,产生形变并且恢复形变的力。
通常情况下,我们将物体受到的弹力记为F,这个力是向外的。
当物体受到外力作用时,会发生形变,这时就会产生弹力,当外力消失时,物体会恢复原来的形状,这种恢复的力就是弹力。
在弹性形变的过程中,弹力是一种复杂的相互作用,它与物体的性质、形状、大小等因素相关。
二、弹力的性质1. 方向:弹力的方向总是恢复形变的方向,即当物体受到挤压时,弹力的方向是向外;当物体受到拉伸时,弹力的方向是向内。
2. 大小:弹力的大小与物体的弹性系数、形变的大小、形状等因素有关。
通常情况下,弹力的大小与形变成正比,即F=kx,其中k是弹性系数,x是形变的大小。
3. 单向性:弹力是一种单向性力,即只有在形变方向上才会产生弹力。
4. 瞬时性:弹力是一种瞬时性力,只有在物体发生形变时才会产生。
5. 功与能:弹力是一种保守力,它能够做功,也能够储存能量。
三、弹力的分类弹力可以根据物体的形变方式和力的作用方式进行分类,通常主要有以下几种类型:1. 弹簧弹力:指由于弹簧受到拉伸或压缩而产生的弹力。
弹簧弹力是一种最为常见和基础的弹力,它广泛应用于科学实验、工程设计等领域。
2. 体积弹力:指由于气体或液体受到压缩或拉伸而产生的弹力。
体积弹力也是一种常见的弹力现象,它在气体力学、流体力学等领域有重要应用。
3. 力学弹力:指由于物体间作用力而产生的弹力。
这种弹力一般发生在物体表面之间的接触力,比如皮球的弹跳、橡胶的弹性形变等都属于力学弹力。
4. 磁力弹力:指由于磁场作用下物体发生形变而产生的弹力。
这种弹力在磁性材料之间的相互作用中发挥着重要作用。
四、弹力的计算方法弹力的计算通常依赖于弹性系数、形变大小等参数,可以通过物体的形变关系来求解。
1. 弹簧弹力的计算:通常采用胡克定律来计算弹簧弹力,即F=kx,其中k是弹簧的弹性系数,x是形变的大小。
2. 体积弹力的计算:对于气体或液体的体积弹力,一般可以通过气体状态方程或流体力学的相关定律来计算,比如压强、容积、温度等参数的关系。
新版必修一第2课《弹力》(共16张PPT)学习PPT
A(g.=1只0m要/两s2物)B体.接触只就一要定产两生弹物力 体相互吸引就一定产生弹力
1、分析书放在桌面或倾斜木板上时,书和木板所受的弹力
2单、位一:切牛物每体米C在,.力的符只作号用N/要下m 都两会发物生形体变 发生形变就一定产生弹力
2.分析A对C有无弹力作用
1.关于弹力的产生下列说法() 1、分析书放在桌面或倾斜木板上时,书和木板所受的弹力
粉笔盒受到向上的弹力,是因为桌面发生了形变,桌面受到向下的弹力,是因为粉笔盒发生了形变。 1、内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
A.只要两物体接触就一定产生弹力 D 3、弹力的作用点:两物体接触处,在受力物体上。
F=kx 2、分析小球受到的弹力
1、分析书放在桌面或倾斜木板(上时1,书)和木如板所平受的衡弹力则利用力的平衡来计算
1、内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 1、常见弹力:拉力、压力、支持力 。
C.只要两物体发生形变就一定(产生2弹)力 弹簧弹力大小计算—— 胡克定律
C
及时突破
4.分析圆球受到几个弹力作用
FN
三、几种弹力及其方向、作用点
1、常见弹力:拉力、压力、支持力 。
(1)绳子(弹簧)的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。 (2)压力(支持力)的方向总是垂直于支持面而指向被压(被支持) 的物体。
2、方向:从施力物体指向受力物体,与施力物体形变方向 相反(施力物体恢复形变的方向)。
课堂小结
一、弹力产生条件:① 直接接触 ② 发生弹性形变 二、弹力方向
1、压力和支持力:方向都垂直于接触面指向被压或被 支持的物体。
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练7:如图所示,小球被细绳悬挂在天花板上。已知斜面光滑、小 球和斜面相互接触,且细绳位于竖直方向,则对小球而言,其受 力情况是:【 B 】 A. 只受重力; B. 受两个力,分别为重力和细绳给予的拉力; C. 受三个力,分别为重力、细绳给予的拉力和斜面给予的弹力; D. 上述分析都不对。
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3. 绳对物体的拉力:总是沿绳且指向绳收缩的方向。
例10:如图,物体被两条绳子悬挂在天花板上,处于静止状态。 试对物体作受力分析。
温馨提示:
支持力、压力、绳对物体的拉力,从性质上讲都属于弹力!
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例11:弹性杆的一端被固定在倾角为30°的斜面上,内壁光滑、 重为4N的空心小球被套在杆的另一端,如图所示。已知小球处于 静止状态,则弹性杆对小球的弹力:【 D 】 A. 大小为4N,方向平行于斜面往上; B. 大小为2N,方向平行于斜面往上; C. 大小为4N,方向垂直于斜面往上; D. 大小为4N,方向竖直往上。
2. 产生条件: ⑴两物体要相互接触;
思考:两物体相互接触了,就一定能产生弹力吗?
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例5:如图所示,A、B两小球在光滑的水平地面上相互接触,且 均处于静止状态。试分析:A、B间有无弹力?为什么?
假设判断法: 假设AB间有弹力,在弹力的作用下, A要往左运动,B要往右运动,但事实上:A、B均不动。这表明 假设错误,即:A、B间无弹力!
⑵点面接触:垂直于面(若为曲面,则垂直于过接触点的切面。)
例7:在上题中,试作出碗内壁对筷子下端的弹力的示意图。
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例8:如图所示,墙壁光滑、地面粗糙,一根扁担靠在墙壁边处于 静止状态,试对扁担作受力分析。
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⑶面面接触:垂直于公切面
例9:如图,A、B两小球在凹槽里都处于静止状态,各接触面均 光滑,试对B球作受力分析。
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例4:在图示情景中,细绳对电灯有沿绳向上的拉力T。根据力的 相互性,电灯对细绳应当有沿绳向下的拉力T′。请仿照老师的 思路分析:T′是如何产生的?从性质上讲,它应该叫什么力?
T′
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一、弹力(elastic force):
1. 概念: 发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,从而对与之相 接触的物体所产生的作用力。
⑵在接触处要相互挤压或拉伸。
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二、弹力的方向:
1. 支持力:总是垂直于接触面且指向被支持的物体;
N
N
2. 压力: 总是垂直于接触面且指向被压的物体;
N′
N′
归纳:总是垂直于接触面且指向被弹的物体!
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补充:接触面的三种常见情况 ⑴点线接触:垂直于线
例6:如图所示,一根筷子在碗里处于静止状态。试作出碗口边缘 对筷子的弹力的示意图。
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练4:如图,地面粗糙、半圆柱光滑。一根木棍搁在半圆柱上处于 静止状态。试对木棍作受力分析。
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ห้องสมุดไป่ตู้
练5:如图,小球被细绳悬挂在墙壁上处于静止状态,各接触面均 光滑。试对小球作受力分析。
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练6:如图,小球被细绳悬挂在天花板上。已知斜面光滑、小球和 斜面相互接触,则对小球而言:【 C 】 A. 只受重力; B. 受两个力,分别为重力和细绳给予的拉力; C. 受三个力,分别为重力、细绳给予的拉力和斜面给予的弹力; D. 上述分析都不对。
从效果上讲,该作用力叫支持力;
从性质上讲,该作用力叫弹力。
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例2:
N′
物体在空中时 有一定的高度
将物体放在桌面上后,因物体 与桌面相互挤压,物体的高度 要稍微变低,发生微小的弹性 形变。
物体由于要恢复原状,物体下表面有一种向下扩张的趋势,从而 对桌面要产生向下的作用力。
从效果上讲,该作用力叫压力;
高中物理
温江二中 黄启雄
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复习提问: 1. 力的作用效果可分为两类,哪两类?
2. 形变可分为两种,哪两种?
3. 什么叫弹性形变?
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例1:
N
没有放物体时 桌面水平
放了物体后,因物体与桌面 相互挤压,桌面要稍微往下 凹,发生微小的弹性形变。
桌面由于要恢复原状,桌面有一种向上抬升的趋势,从而对物体 要产生向上的作用力。
由于要恢复原状而引起的; D. 桌面受到的压力,从性质上讲属于弹力。
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练8:吊灯被电线悬挂在天花板上,处于静止状态。下列说法正确 的是:【 ABC 】 A. 电线对吊灯的拉力和地球对吊灯的重力是一对平衡力; B. 电线对吊灯之所以有拉力,是因为电线发生了微小的弹性形变,
由于要恢复原状而引起的; C. 吊灯对电线之所以有拉力,是因为吊灯发生了微小的弹性形变,
由于要恢复原状而引起的; D. 拉力是根据性质命名的,重力是根据效果命名的。
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练9:将书平放在水平桌面上,使之处于静止状态。下列说法正确 的是:【 D 】 A. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力; B. 书对桌面的压力就是书的重力; C. 书对桌面之所以有压力,是因为桌面发生了微小的弹性形变,
体会:
1. 状态→力;
2. 由于杆具有一定的硬度,可以
将物体撬起来,故杆对物体的弹
力,其方向不一定沿杆;因绳是
柔软的,故绳对物体的拉力,其
整方理版向一定沿绳。
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练1:关于力的下列说法,正确的是:【 BD 】 A. 两物体必须要相互接触,才有可能产生力; B. 两物体必须要相互接触,才有可能产生弹力; C. 两物体只要相互接触,就一定能产生弹力; D. 两物体间只要有弹力,则这两物体必然相互接触。
从性质上讲,该作用力叫弹力。
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例3:
T
未挂物体时,细绳自然 下垂,有一定的长度。
挂上电灯后,因电灯和细绳 相互拉伸,细绳要稍微变长, 发生微小的弹性形变。
细绳由于要恢复原长,细绳下端有一种向上收缩的趋势,从而对 电灯要产生向上的作用力。
从效果上讲,该作用力叫拉力;
从性质上讲,该作用力叫弹力。
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练2:关于弹力的下列说法,正确的是:【 ABD 】 A. 通常所说的压力、支持力和绳对物体的拉力都是弹力; B. 压力和支持力的方向总是垂直于接触面; C. 轻杆一端所受弹力的作用线一定与轻杆方向重合; D. 轻绳一端所受弹力的作用线一定与轻绳重合。
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练3:如图,A、B两小球在凹槽里都处于静止状态,各接触面均 光滑。试对A球作受力分析。