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        彈力方向的判斷

        2023-05-13 05:22:29喻四銀
        關(guān)鍵詞:施力支持力彈力

        喻四銀

        一、彈力是誰(shuí)發(fā)生形變引起的

        彈力是表示物體發(fā)生彈性形變后,力圖恢復(fù)原來(lái)的形狀,而對(duì)另一個(gè)物體產(chǎn)生的力,拉力、壓力、支持力等都是彈力。這里可對(duì)彈力概念進(jìn)行細(xì)化分解為:A物體使B物體發(fā)生彈性形變后,B物體要恢復(fù)原狀,而對(duì)A物體產(chǎn)生的力。因此,彈力是由于施力物體發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的力。

        例1 (2022·湖南·岳陽(yáng),改編)地面對(duì)小球的支持力F是 發(fā)生形變引起的,請(qǐng)?jiān)趫D1中畫出支持力F的示意圖。

        解析:彈力是由于施力物體(即地面)發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的,彈力方向與施力物體的形變方向相反,因此,這里地面對(duì)小球的支持力作用于小球上,方向垂直于地面向上,作圖如圖2。

        答案:地面 作圖如圖2

        二、如何判斷彈力方向

        因?yàn)閺椓κ怯捎谑┝ξ矬w發(fā)生彈性形變引起的,因而彈力的方向與施力物體的形變方向相反。下面以支持力為例,介紹面與面、面與點(diǎn)、點(diǎn)與點(diǎn)之間的彈力方向作圖方法。

        (1)面與面:如圖3甲,將物塊放在斜面上靜止時(shí),斜面對(duì)物塊支持力的方向?yàn)榇怪庇诮佑|面并指向被支持物塊。

        (2)點(diǎn)與面:如圖3乙,將木棒斜放在垂直墻角靜止時(shí),墻面對(duì)木棒支持力的方向?yàn)榇怪庇趬γ娌⒅赶虮恢С帜景簟?/p>

        (3)點(diǎn)與點(diǎn):如圖3丙,將球1、球2兩個(gè)球放入圓柱體空桶中靜止時(shí),球1對(duì)球2支持力的方向?yàn)榇怪庇诮佑|面并指向被支持的球2。(此類問題為拓展提升類題型,供學(xué)有余力的同學(xué)學(xué)習(xí)。)

        歸納總結(jié):彈力的方向?yàn)榇怪庇诮佑|面,并由施力物體指向受力物體。

        例2 (2022·江蘇·南通) 如圖4所示,彈簧的一端固定在墻上,在彈性限度內(nèi),用手水平向右拉長(zhǎng)彈簧的另一端,且保持不動(dòng),下面有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )。

        A. 彈簧產(chǎn)生的彈力的施力物體是“彈簧”

        B. 彈簧產(chǎn)生的彈力的受力物體是“手和墻”

        C. 手受到彈力是因?yàn)閺椈砂l(fā)生了彈性形變

        D. 手受到彈力是因?yàn)槭职l(fā)生了彈性形變

        解析:本題中將彈簧一端固定在墻上,在彈性限度內(nèi),用手向右拉長(zhǎng)彈簧的另一端,并保持靜止,施力物體不僅有手,而且還有墻(墻也受到與手大小相等的力),而彈簧產(chǎn)生的彈力的施力物體是“彈簧”,受力物體是“手和墻”,即選項(xiàng)A和B正確。

        手受到彈力,彈簧對(duì)手的彈力的施力物體是彈簧,彈簧發(fā)生彈性形變,因此,手受到的彈力是因?yàn)閺椈砂l(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的,千萬(wàn)不可理解為手受到彈力是因?yàn)槭职l(fā)生了彈性形變,即選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

        現(xiàn)分析彈力的方向問題:手受到彈力,作用點(diǎn)在手上,與彈簧拉長(zhǎng)方向相反,如圖5所示。

        答案:D

        【變形反饋】如圖6所示,一根彈簧的一端固定在豎直墻上,在彈性限度內(nèi),用手水平向右拉伸彈簧的另一端,下列有關(guān)“彈簧形變產(chǎn)生的力”的描述正確的是( )。

        A. 手對(duì)彈簧的拉力

        B. 彈簧對(duì)手的拉力

        C. 墻對(duì)彈簧的拉力

        D. 以上說(shuō)法都不正確

        答案:B

        (作者單位:江蘇省如東縣實(shí)驗(yàn)中學(xué))

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