内容正文:
第3章
相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
01 弹力有无和方向的判断
方法技巧
第1讲 描述运动的基本概念
1.定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
2.方向:垂直于接触面,指向恢复原状的方向。
3.大小:与形变物体的材料、形变量大小有关。
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示 弹力产生的条件是:接触且物体发生形变,二者缺一不可。由此判断:用一个磁铁吸引钢片,
钢片发生形变,此时钢片受到磁铁的作用力是弹力吗?
提示:磁铁和钢片没有接触,它们之间的力不是弹力,而是磁力。
第1讲 描述运动的基本概念
1.弹力有无的判断
内容 举例
条
件
法 根据物体间是否直接接触并发
生形变来判断是否存在弹力。
此方法多用来判断形变较明显
的情况 图中弹性绳与手直接接触,弹性
绳发生形变,手与弹性绳之间一
定存在弹力
第1讲 描述运动的基本概念
假
设
法 对形变不明显的情况,可假设两
个物体间不存在弹力,看物体能
否保持原来的状态,若状态不变,
则此处不存在弹力;若状态改变,
则此处一定有弹力 如图,用细线悬挂小球,细线竖直,
斜面是光滑的,若去掉斜面,小球
的状态不变,则小球只受细线的
拉力和重力,不受斜面的弹力
第1讲 描述运动的基本概念
替
换
法 将硬的、形变不明显的施力物
体用软的、易产生明显形变的
物体来替换,看施力物体是否发
生明显形变,若不发生明显形变,
说明物体间不存在弹力;若发生
明显形变,说明物体间存在弹力 图中小球静止在光滑水平面上,
将图中的侧壁和底部分别用海
绵替换,发现侧壁海绵不发生形
变,说明侧壁对球无弹力;而底部
海绵明显凹陷,说明底部对球有
弹力
第1讲 描述运动的基本概念
2.弹力方向的判断
(1)有明显形变的情况下,根据物体的形变方向来判断:弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与受力
物体形变的方向相同。
(2)发生微小形变时,形变方向不易观察,应根据物体间接触面的特点进行分析。几种常见弹力的方向
如下:
①接触面间的弹力
a.平面与平面:垂直于接触面,指向受力物体
第1讲 描述运动的基本概念
b.点与平面:过接触点垂直于接触面,指向受力物体
c.曲面与曲面:过接触点垂直于两曲面的公切面,指向受力物体
第1讲 描述运动的基本概念
d.点与曲面:过接触点垂直于曲面的切面,指向受力物体
e.点与杆:过接触点垂直于杆,指向受力物体
第1讲 描述运动的基本概念
②轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力
a.轻绳:沿绳指向绳收缩的方向
b.轻弹簧:沿轴线指向弹簧恢复原状的方向
第1讲 描述运动的基本概念
c.由转轴或铰链连接的直杆的弹力的方向沿杆
d.固定轻杆:弹力的方向不一定沿杆
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
判断弹力有无时,可利用弹力产生的条件进行判断。对于不易观察的微小形变,可利用假设法(或替换
法)判断,即假设某弹力不存在(或替换施力物体),看物体能否保持原来的状态(施力物体是否发生形变),
若状态改变,则弹力存在。
判断弹力方向时,要知道“弹力总是与施力物体形变的方向相反,或者说与施力物体恢复原状的方向相
同”,结合接触面的情况,综合分析弹力方向。
第1讲 描述运动的基本概念
归纳总结
三种常见模型的弹力
(1)轻绳:
①只能是拉力;
②同一段轻绳中各处张力相等,跨过光滑的滑轮或挂钩,两侧的绳中张力大小相等。
(2)轻杆:
弹力可以突变。判断杆上的弹力是否沿杆,可观察此杆是否可以自由转动(有铰链),若可绕一端自由转
动,则杆上的弹力沿杆。
(3)轻弹簧:
①可推可拉;②各处受力相等;
③弹力方向沿轴线指向弹簧恢复原状的方向。
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示
图示弹力方向由接触点指向球心,而不是物体的重心。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 关于下列各图受力情况的叙述中正确的是 ( )
A.甲图中原木P仅在M、N两点分别与水平地面和原木堆接触,则原木P在M、N两点各受一个弹力❶,方
向不都是竖直向上
B.乙图中BC杆对滑轮的弹力❷不一定由B指向C
C.丙图中小球在地面反弹时,受到地面对它的弹力❸沿反弹后运动的方向
D.丁图中静止在半球形碗里的小球受到碗的支持力方向❹如图所示
A
第1讲 描述运动的基本概念
关键点拨 判断弹力方向四步走
第1讲 描述运动的基本概念
解析 原木P在M点受到的弹力方向竖直向上,在N点受到的弹力方向垂直于过N点的公切面斜向上,如图
甲,A正确;乙图中BC杆通过铰链固定在墙上,可转动,BC杆对滑轮的弹力方向一定由B指向C,如图乙,B
错误;小球在地面反弹时,受到地面对它的弹力方向垂直于地面向上,如图丙,C错误;丁图中,碗对小球的
支持力垂直于过接触点的公切面指向圆心,如图丁,故D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
信息解读
❶M、N两点处分别是点面接触和点接触,弹力方向应垂直于过接触点的切面,指向原木。
❷由于B端接铰链,C端与滑轮轴光滑连接,可知杆对滑轮的力只能沿杆的方向。
❸小球与地面的接触是点面接触,地面对小球的弹力方向一定垂直于接触面向上,即竖直向上。
❹两球面接触,支持力与公切面垂直,小球受到的支持力应过球心。
巧学妙记
一判接触点,二找公切面,垂直指向外,具体模型看。
第1讲 描述运动的基本概念
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