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。如图6 所示。 图6 应用练习： 1. 关于弹力的说法正确的是（ ） A. 相互接触的物体间必有弹力 B. 拉力、压力、支持力都是弹力 C. 轻绳、轻杆上产生的弹力，其方向总是在沿绳、杆的直线上 D. 压力、支持力的方向总是垂直于接触面 2. 在如图 7 所...