弹力方向的判断

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弹力的方向

弹力的方向

• (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。
• (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。如图6所示。
• 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。
• 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。
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。

微专题8 弹力有无、方向及大小的分析方法

微专题8 弹力有无、方向及大小的分析方法

1.弹力有无的判断可用条件法、假设法、状态法等判断;接触面上的弹力总是垂直于“公共切面”.2.“死结”(绳子中有结点)两边的绳子拉力可以不相等.“活结”(绳子无结点且与绳子接触的滑轮、滑环等无摩擦)两边绳子是同一根绳子,拉力一定相等.(绳子是轻绳)3.有铰链的杆,弹力一定沿杆方向;没有铰链的杆,弹力可沿任意方向.4.弹力的大小一般根据平衡条件求解.1.如图1所示,小车内一根竖直方向的轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳共同拴接一小球,当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()图1A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧一定对小球有弹力D .细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧也不一定对小球有弹力2.如图2所示,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量M 为( )图2A.m 2B.32m C .m D .2m 3.(2020·河南郑州外国语学校月考)A 、B 是天花板上的两点,一根长为l 的细绳穿过带有光滑孔的小球,两端分别系在A 、B 点,如图3甲所示;现将长度也为l 的均匀铁链悬挂于A 、B 点,如图乙所示.小球和铁链的质量相等,均处于平衡状态,A 点对轻绳和铁链的拉力分别是T 1和T 2,球的重心和铁链重心到天花板的距离分别是h 1和h 2,则( )图3A .T 1<T 2,h 1<h 2B .T 1>T 2,h 1<h 2C.T1>T2,h1>h2D.T1=T2,h1>h24.如图4,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态.若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,重力加速度为g,则x为()图4A.mgk1+k2B.k1k2 mg(k1+k2)C.2mgk1+k2D.k1k22mg(k1+k2)5.(2019·河南洛阳市联考)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂.如图5是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O点通过钢索挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略.有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平.则在上述变化过程中,下列说法中正确的是()图5A.钢索对O点的拉力变大B.硬杆对O点的弹力变小C.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大D.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小6.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q 用轻绳连接如图6所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块均静止.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10 m/s2.则该过程()图6A.q弹簧上端移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cmB.q弹簧上端移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是2 cmC.q弹簧上端移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是8 cmD.q弹簧上端移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是6 cm7.(2019·贵州贵阳市模拟)如图7所示,OA、OB为竖直平面的两根固定光滑杆,OA竖直、OB与OA之间的夹角为45°,两杆上套有可以自由移动的轻质环E和F,通过不可伸长的轻绳在结点D点悬挂质量为m的物体.当物体静止时,环E与杆OA间的作用力大小为F1,环F与杆OB之间的作用力大小为F2,重力加速度为g,则()图7A.F1=mg,F2=mg B.F1=mg,F2=2mgC.F1=2mg,F2=mg D.F1=2mg,F2=2mg答案精析1.D[若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a =g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,故D正确.]2.C[如图所示,圆弧的圆心为O,悬挂小物块的点为c,由于ab=R,则△aOb为等边三角形,同一条细线上的拉力相等,T=mg,合力沿Oc方向,则Oc为角平分线,由几何关系知,∠acb=120°,物块处于平衡状态,故细线的拉力的合力与物块的重力大小相等,则每条细线上的拉力T=G′=Mg,所以小物块的质量为M=m,故C正确.]3.C[由于是轻绳,绳子的质量不计,则题图甲中的重力全部集中在球上,重心在球的球心,而题图乙中铁链的质量是均匀的,故其重心一定在最低点的上方,故h1>h2;对球和铁链受力分析,图甲中,A、B点对球的拉力沿着绳子的方向;图乙中,A、B点对铁链的拉力沿着该处铁链的切线方向,故题图乙中A、B两点对铁链拉力的夹角比较小,由力的合成知识知,T2较小,故C正确.]4.A [当物体的质量为m 时,设下面的弹簧的压缩量为x 1,则有mg =k 1x 1;当物体的质量为2m 时,有2mg =k 1(x 1+x )+k 2x ,联立可得x =mg k 1+k 2,A 正确.] 5.A [对O 点受力分析,共受三个力作用:钢索的拉力F A ,硬杆的弹力F B ,细线的拉力F C (设重物的质量为m ,则有F C =mg ).由硬杆始终水平可知,O 点始终静止,即处于平衡状态,根据“物体受三个共点力而处于平衡状态时,其中任意两个力的合力与第三个力等大反向”可知:钢索和硬杆对O 点的作用力的合力大小始终与细线的拉力大小相等,即保持不变,C 、D 错误;沿水平和竖直方向建立直角坐标系,设钢索与水平方向夹角为θ,则有F A cos θ=F B ,F A sin θ=F C ,且有F C =mg ,联立可得F A =mg sin θ ,F B =mg tan θ.由数学知识可知:当A 点缓慢向下移动时,θ变小,则F A 和F B 均变大,B 错误,A 正确.]6.C [开始时p 弹簧处于原长,可知q 弹簧处于压缩状态,压缩量为Δx q =mg k =10500m =2 cm ;c 木块刚好离开水平地面时,弹簧q 伸长Δx q ′=mg k=2 cm ,则q 弹簧上端移动的距离为4 cm ;p 弹簧伸长Δx p =2mg k =20500m =4 cm ,则p 弹簧的左端向左移动的距离是8 cm ,选项C 正确,A 、B 、D 错误.]7.B [套在固定光滑杆的轻质环对其作用力的方向只能是垂直于光滑杆.由此可知,当物体静止时,DE 轻绳水平,DF 轻绳与竖直方向的夹角为45°,由平行四边形定则可知,DE 轻绳中的的拉力等于mg ,DF 轻绳中的拉力等于2mg ,所以环E 与杆OA 之间的作用力大小为mg,环F与杆OB之间的作用力大小为2mg,选项B正确.]。

弹力方向的综合判断

弹力方向的综合判断

弹力方向的综合判断
弹力方向的综合判断主要涉及以下几个方面:
观察球的旋转方向。

在球的运动过程中,如果球的旋转方向是顺时针,那么弹力方向很可能是从左向右;如果球的旋转方向是逆时针,那么弹力方向很可能是从右向左。

观察球的入射角度。

当球以较大的入射角度击打时,弹力方向很可能与入射角度相反;当球以较小的入射角度击打时,弹力方向很可能与入射角度相同。

观察球的落点。

当球落在靠近网口的位置时,弹力方向很可能是向上的;当球落在离网口较远的位置时,弹力方向很可能是向下的。

观察球的弹跳高度和方向。

当球的弹跳高度较高时,弹力方向很可能是竖直向上的;当球的弹跳方向较大时,弹力方向很可能是水平向前的。

需要注意的是,弹力方向的综合判断需要考虑多种因素,因此判断时应当综合考虑上述各种因素,并结合实际情况进行判断。

在实践中,需要多加练习和观察,提高对球的掌握能力和弹力方向的判断准确性。

弹簧弹力方向的判断

弹簧弹力方向的判断

弹簧弹力方向的判断弹簧弹力方向的判断是机械工程中一项重要的内容。

由于弹簧的结构特殊,弹力的方向也不容易判断,这就要求机械工程师必须熟悉弹簧的结构,掌握弹簧弹力方向的判断技术,从而有效地处理好机械物体涉及的各种问题。

本文将重点介绍弹簧弹力的判断方法。

弹簧弹力方向的判断,首先要根据弹簧的类型来分析。

不同类型的弹簧,由于其结构特点,弹力方向也会不同。

普通弹簧是由弹性体和钢丝制成,由于弹性体的弹性特性和钢丝的抗拉能力,使得这种类型的弹簧具有可以单向拉伸的弹力特性,即受力的方向是由弹性体的向里弯曲而产生的,在这种情况下,弹簧的受力方向是一种单向的小弹性力。

另一种类型是板弹簧,它由弹性材料和压缩环制成,具有可以单向受压的弹力特性。

它的受力方向是由压缩环的弹性特性而产生的,即受力的方向是由弹性材料的向外展开而产生的,在这种情况下,弹簧的弹力也是一种单向的小弹性力。

再一个类型是弹簧弹塞,它由弹性材料和压缩环制成,弹塞的受力方向受两个相互作用的因素的共同影响:一是压缩环的弹性特性,二是弹性材料的疲劳变形特性。

在这种情况下,弹簧的弹力也是一种单向的小弹性力。

此外,在进行弹簧弹力方向判断时,还要考虑弹簧的工作状态,如静态工作状态、动态工作状态等。

在这些工作状态下,弹簧的弹力方向也会发生变化,因此机械工程师必须针对具体的工作状态来分析弹簧的弹力方向。

最后,机械工程师熟知弹簧弹力方向的判断,还要注意设计的准确性,根据不同的设计要求,选择合适的材料和结构,以便加强弹簧的弹力特性,提高运行效率。

综上所述,弹簧弹力方向的判断需要有相关的技术知识,熟练掌握弹簧结构特点和工作状态,结合正确的设计准则,就能够有效地处理好机械物体的各种问题。

因此,机械工程师在设计机械系统时,要重视弹簧弹力方向的判断,确保机械系统的顺利运行。

弹力有无及其方向的判断方法

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.

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、

初中物理中关于弹力的判断方法

初中物理中关于弹力的判断方法

一、弹力产生的条件:弹力的产生须同时具有两个条件:1.直接接触;2.有弹性形变。

直接接触是产生弹力的前提条件,若无接触,也就无弹力可言。

发生弹性形变是产生弹力的必要条件,相互接触的物体之间并不一定能产生弹力。

例如将两个直径均为d的小球1和2,放入一个内径为2d的容器中,此时球1与球2虽然接触,但它们之间无挤压,没有发生形变,也不会产生相互作用的弹力。

二、弹力有无的判断。

对于形变较为明显的情况(如弹簧),可以根据其形变的情况对弹力有无做出直接判断;对那些形变极其微小的情况,由于形变很小,难于直接观察到,此时要判断有无弹力,通常需要采用“假设法”。

用假设法判断弹力有无的基本思路为:先假设研究对象相接触的物体没有接触,然后分析研究对象的运动状态是否发生变化,若其运动状态不变,则可断定原接触处不存在弹力;若其运动状态发生变化,则原接触处一定存在弹力。

例题 1 一个铜球放于茶杯中,铜球与杯底部和左侧壁接触,处于静止状态,若铜球与杯子的内壁都是光滑的,则侧壁对铜球有无弹力作用?解析:弹力产生的条件是:“接触且有形变”,铜球和茶杯左侧壁相接触,但是否已发生了形变,不易观察,故只能采用“假设法”。

即假设茶杯左侧壁与铜球没有接触,此时铜球受重力G与水平杯底对它的支持力作用,在这两个力的作用下,铜球仍能处于静止状态,故铜球与茶杯的左侧壁虽然相互接触,但并没有挤压发生形变,所以茶杯的左侧壁对铜球设有弹力作用。

“假设法”判断弹力有无的另一种思路为:假设所有的接触面对研究对象均存在弹力的作用,再作出假设状态下研究对象的受力分析图,判断出物体的受力情况是否与其原来题设的运动状态相矛盾。

若不发生矛盾,则假设正确;若发生矛盾,则假设不正确。

现用此思路再分析一下上述例题:假设铜球除受重力G和水平杯底支持力N外,还受到杯的左侧壁的弹力F,作出其受力分析图,由图可以看出弹力F的水平分力将使铜球产生水平向右的加速运动。

这一结果与原题设条件(铜球静止)是相矛盾的,故假设不正确,所以,球与杯左侧壁虽接触,但并不存在弹力。

弹力方向判断口诀

弹力方向判断口诀

弹力方向判断口诀
弹力方向判断口诀
1、受压弹性体:紧紧抓住,压头容易穿,压尾难再穿。

2、受拉弹性体:拉去再绷,手抓容易穿,手推难再穿。

3、受弯弹性体:弯试查准收,内弯两端往,外弯两端来。

4、受压弹性结构:(妙)手相搭,“时”字收放:左边较宽受压难,右边较窄压尾穿。

5、受弯弹性结构:头靠茶柜右,尾靠茶柜左,紧紧拉又蹙,内弯
表覆盖路。

6、受弯弹性柱:头靠右锡条,尾靠左锡条,里面弯,外面直,内
弯表未完轮。

7、受压和受拉结构:头靠左受拉,尾靠右受压,“木”字表放置,受压难受拉容易。

8、钢筋混凝土结构:拉待木棒绑,“夏”单放受拉,“冬”字收放受压,拉的宽难,压的窄容易。

总而言之,在弹性结构中,受压的宽处容易受损;受拉的窄处容易受损;弯曲的内弯表明受压或受拉的方向;头尾的含义就是头放的容易,尾放的难。

通过这句口诀,可以帮助大家迅速准确地判断弹性结构的受力方向。

弹簧弹力方向的判断

弹簧弹力方向的判断

弹簧弹力方向的判断弹簧是一种常用的机械元件,它具有易于制造、可靠耐用、体积小、体重轻等优点。

由于它的特殊性,它也是机械设备中最常见的元件之一,用于安装电子设备和其他机械设备。

它的功能是提供均匀的、可预测的机械力,使系统更加稳定。

根据弹簧的功能,它的机械特性尤为重要,其中最重要的是弹簧弹力方向的判断。

弹力方向是指在机械系统中,弹簧的力在哪个方向,其力的正负性和大小。

在某个方向中,弹力的值可以从一种标准的材料中预测出来,而弹力的方向是由弹簧的结构及外部加载决定的。

弹簧弹力方向的判断主要有两种方法:一是依靠实验,模拟现实中的条件来确定其弹力方向;二是借助计算机进行数值模拟,使用数学公式来预测弹力方向。

第一种实验方法是利用测力仪实验。

首先,将将弹簧放入测力仪内,然后加载模拟实际情况下的外部力,比如加速度、重力等,以确定弹簧的真实力曲线。

测力仪在反复检测弹簧力的时候,可以得到弹簧的弹力方向的准确结果,并可以检测出弹力的最大值和最小值。

另一种判断弹力方向的方法是利用计算机来进行数学模拟。

通常,利用有限元法加以模拟,可以更加精确的得到弹簧的弹力方向。

根据外部加载的大小和方向,可以提出弹簧的数学模型,通过计算机来求解该模型,计算出弹簧的弹力方向。

无论利用何种方式来判断弹簧的弹力方向,都应该考虑到其他相关因素,比如材料的刚度,材料的温度变化等等,以确保最终的判断结果是准确的。

综上所述,弹簧的弹力方向是一个重要的机械特性。

准确判断其弹力方向有助于了解机械系统中弹簧的机械行为,对制作和改造机械设备有着重要的意义。

两种判断弹力方向的方法各有优势,综合运用可以更好地掌握弹簧的特性,实现精确控制和精细调节。

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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,分析物块所受弹簧弹力F的方向。

图7
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)。

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。

解析:由于杆对物体可以产生拉力也可以产生支持力,杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向。

由二力平衡可知,弹力F大小为mg。

其方向如图甲、乙、丙所示。

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。

图10
3.运动状态分析法
由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由力的平衡条件列方程,求解物体间的弹力。

例11.如图11,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球,试分析小车处于静止状态时杆对球的弹力的大小和方向。

图11
解析:接触面间的弹力方向一定垂直于接触面,但固定在杆上的物体受到的弹力大小和方向都是可变的,其方向可能沿杆,也可能不沿杆,故需利用平衡条件或牛顿第二定律分析。

小车静止时,受力平衡,即弹力和重力平衡,弹力方向竖直向上,大小等于mg。

以上弹力方向的判断方法彼此间是有联系的,遇到具体问题时,要灵活运用。

有时候,随着物体运动状态的变化,彼此接触的物体间弹力的大小和方向也在变化,所以同学们要在以上方法的基础上,具体问题具体分析,以达到融会贯通、举一反三的境界。

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