弹力方向的判断

弹力方向的判断 河 南 省 信 阳 高 级 中学 陈庆威 2014.11.4 高中生刚开始学习弹力时，对弹力的产生原因和条件理解起来比较容易，但一遇到有关弹力方向的判断，总觉得心里没底。尤其是对形变不明显的情况，以及杆受到的弹力方向是否沿杆的情况。弹力是受力分析的关键，受力分析是力学的根本，可以说丢了弹力就丢了受力分析，如果受力分析错了，那么你整个物理问题的分析就错了。因此找到了弹力的方向似乎就找到了高中物理受力分析的关键点。为方便同学们的学习，现就弹力的方向判断作如下总结。 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 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 1所示。 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。 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 2所示。 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。 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3所示。 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。 解析：杆的B端与地面接触属于点与平面接触，弹力N2的方向垂直地面。杆与圆柱体接触的A点属于平面与曲面接触，弹力N1的方向过圆心垂直于杆向上。如图4所示。 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 解析：物体在重力的作用下，两条绳均发生形变，由于弹力的方向与绳发生形变的方向相反，所以物体受的弹力T1、T2均沿绳收缩的方向。如图6所示。 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...