弹力有无的判断汇总

第1讲重力弹力摩擦力

考点一弹力有无的判断

1、直接判断

对于形变较明显的情况，由形变情况直接判断。

2、利用“假设法”判断

对形变不明显的情况，可假设与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变。若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。

例如：如图所示，有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接触，球静止，分析球所受的弹力。

可用“假设法”，即假设去掉AB面，球仍然能够保持原来的静止状态，则可以判断球与AB面的接触处没有弹力；假设去掉AC面，则球将向下运动，故在与AC面的接触处球受到弹力，其方向垂直于AC面向上。

3、根据物体所处的状态判断

静止（或匀速直线运动）的物体都处于受力平衡状态，这可以作为判断某个接触面上弹力是否存在的依据。

例如：如图所示，小球A在车厢内随车厢一块向右运动，可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况：

（1）若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力平衡，所以后车厢壁对小球无弹力；

（2）若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小球的弹力水平向右。

考点二产生弹力的条件和弹力的方向、大小

1、条件

物体之间存在挤压（或拉伸），要恢复原状，产生弹力。由此知产生弹力的条件：一是物体间相接触，二是产生能够恢复原状的形变。

2、机理

当甲、乙两物体之间存在挤压（或拉伸）时，甲物体产生了形变，它由于具有恢复原状的趋势而对与它接触的乙物体产生一个弹力，这个弹力的方向指向甲物体恢复原状的方向，且垂直于接触面。同理，乙物体要恢复原状，对和它接触的甲物体也有弹力作用。

4、弹力的大小

弹力的大小与物体形变量有关，形变量越大，弹力越大。

（1）对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件来确定弹力大小。

（2）对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。

胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，数学表达式是：F=kx。还可以表示成ΔF=kΔx。其中k叫做弹簧的劲度系数，其数值等于弹簧发生单位长度形变时产生的弹力大小，是用来描述弹簧的基本性质的物理量。

劲度系数跟弹簧的长度、弹簧的材料、弹簧的粗细都有关系，对于一个确定的弹簧来说，它的劲度系数是一定的。在国际单位制中，劲度系数k的单位是N/m。

考点三怎样判断摩擦力的有无及方向

1、假设法，即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动。

若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势；假设接触面光滑，则此时物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从而可确定静摩擦力的方向。

若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力。

2、根据摩擦力产生的效果来判断其方向：如平衡其他力、做动力、做阻力、提供向心力等；再根据平衡条件和牛顿定律来计算其大小。用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体

的运动状态（即加速度方向），再利用牛顿第二定律（F=ma）确定合力的方向，然后进行受力分析，判定静摩擦力的方向。

右图中，物块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时，摩擦力提供A物体的加速度为a，摩擦力的大小为ma，方向水平向右。

3、利用牛顿第三定律来判断

此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向。

考点四摩擦力大小的计算

1、静摩擦力大小的计算

根据物体所受外力及所处的状态（平衡或变速），可分为两种情况：

（1）物体处于平衡状态（静止或匀速）时，利用力的平衡条件来判断其大小。

（2）物体有加速度时，若只有摩擦力，则f=ma，例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度；若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合=ma，先求合力再求摩擦力。这种与运动状态有关的特点，区别于滑动摩擦力。

2、滑动摩擦力的计算

滑动摩擦力的大小用公式f=μN来计算。应用此公式时要注意以下几点：

（1）μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。

（2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小也无关。

3、摩擦力的效果

摩擦力可以是动力，也可以是阻力。受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动。

4、最大摩擦力

最大静摩擦力并不是物体实际受到的力，物体实际受到的静摩擦力小于最大静摩擦力；最大静摩擦力与接触面间的压力成正比；一般情况下，为了处理问题的方便，最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理。