高一物理-弹力方向的判断

弹力方向的判断

一、可以直接根据形变和接触面的情况能判断的

1.点与平面接触时，弹力的方向垂直平面

例1. 如图1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。

图1

2.点与曲面接触时，弹力的方向垂直过切点的切面

例2. 如图2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。

图2

3.平面与平面接触时，弹力的方向垂直于接触面

例3. 如图3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。

图3

4.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。

图4

5.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。

例5.如图5所示。

图5

6.绳的弹力沿绳的方向且指向绳收缩的方向

例6. 如图6所示，两条细绳上端固定，下端与物体接触，物体处于平衡状态，分析物体受的弹力。

图6

7. 根据物体形变的方向判定，物体受弹力的方向与施力物体的形变方向相反。

例7. 如图7所示，分析物块所受弹簧弹力F的方向。

图7

8.杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向

例8. 如图8甲、乙、丙所示，杆与物体接触且均处于静止状态，分析杆对物体的弹力。

甲乙丙

图8

二、不能直接判断的情况

1.假设法

欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用，可先假设没有所接触的物体，看看被研究的物体有怎样的运动趋势。

例9.如图9，甲图中，若将约束物B去掉，A不动；而将约束物C去掉后，A要向C运动。所以B对A无弹力，C对A有弹力，且为挤压的弹力，其方向垂直于接触面指向A内部。乙图中，将斜面去掉，小球不动；丙图中，斜面去掉后，小球将摆动。所以乙图中斜面对小球无弹力，丙图中斜面对小球有弹力，其方向垂直于斜面向上。另外乙图、丙图中细绳对小球有拉伸的弹力，方向沿绳而指向绳收缩的方向(指向小球的外部)。

图9

2.替换法

用细绳替换装置中的杆，看能否维持原来的力学状态。如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力，否则提供的是支持力。

例10.如图10，分析甲图中装置AB、AC杆对A的弹力方向时，将AB、AC用细绳代替。代替AB后，装置状态不变，说明AB对A施加的是拉力；替换AC后，原状态不能维持，说明AC 对A施加的是支持力。如图乙所示。