彈力是繼力學(xué)基礎(chǔ)后的第一大性質(zhì)力,彈力的相關(guān)習(xí)題有一定難度,??疾閺椓Φ南嚓P(guān)定義、性質(zhì)類辨析以及彈力相關(guān)計(jì)算。無論什么題型都要從彈力的三要素角度入手分析,即彈力的大小、方向、作用點(diǎn)。從基礎(chǔ)出發(fā),將復(fù)雜的問題簡單化,避免想多、想復(fù)雜是規(guī)避錯(cuò)誤的關(guān)鍵。
考點(diǎn)1:彈力產(chǎn)生原因相關(guān)概念的辨析
彈力是物體由于發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的力。當(dāng)想到彈性形變時(shí),同學(xué)們會優(yōu)先想到皮筋、彈簧等帶有彈性的物體,往往會忽視類似桌子、墻面等硬物體。推力、拉力、壓力、支持力的本質(zhì)其實(shí)都是彈力,明確這類物體彈力的產(chǎn)生原因是我們接下來攻克問題的重難點(diǎn)。
例1 如圖1所示,將足球放在一塊長木板上,木板和足球均發(fā)生了彈性形變,關(guān)于它們彈力的情況,以下說法正確的是( )。
A. 木板受到的壓力就是木板產(chǎn)生的彈力
B. 足球產(chǎn)生的彈力作用在足球上
C. 木板形變是由于木板產(chǎn)生彈力造成的
D. 木板產(chǎn)生的彈力就是木板對足球的支持力
解析:木板受到的壓力是足球施加的,木板產(chǎn)生的彈力是木板發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的,前者中木板是受力物體,后者中木板是施力物體,因此這兩個(gè)力不是同一個(gè)力,故A錯(cuò)誤;足球產(chǎn)生的彈力是作用在木板上的,故B錯(cuò)誤;木板形變是由于受到外力引起的,不是自身的彈力造成的,故C錯(cuò)誤;木板產(chǎn)生的彈力是木板發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的,這個(gè)力就是木板對足球的支持力,故D正確。答案:D。
例2 如圖2,一茶杯放在桌面上,下列關(guān)于茶杯和桌面的受力論述中,正確的是( )。
A. 茶杯和桌面之間有彈力作用,其原因是桌面發(fā)生了形變,茶杯并未發(fā)生形變
B. 桌面受到向下的彈力,是由于桌面發(fā)生了形變
C. 桌面受到向下的彈力,是由于茶杯發(fā)生了形變
D. 茶杯受到向上的彈力,是由于茶杯發(fā)生了形變
解析:茶杯和桌面之間有相互作用的彈力,是由于桌面和茶杯都發(fā)生了形變,故A錯(cuò)誤;桌面受到向下的彈力,是茶杯施加的,是由于茶杯發(fā)生了形變,故B錯(cuò)誤,C正確;茶杯受到桌面向上的彈力,是由于桌面發(fā)生了形變,故D錯(cuò)誤。答案:C。
考點(diǎn)2:彈力的大小及方向相關(guān)問題
分析這類問題始終要貫穿“受力分析”這四個(gè)字,尤其在應(yīng)對單個(gè)物體或多個(gè)物體的疊加問題時(shí),受力分析的對象和順序的選擇至關(guān)重要。另外在分析過程中,要始終對形變程度和方向保持敏感,避免掉入出題者設(shè)置的陷阱,必要時(shí)可以分階段討論??傊?,解題重點(diǎn)是從受力最簡單、最少的物體出發(fā),逐一擊破。
例3 兩個(gè)人沿相反方向拉一個(gè)彈簧測力計(jì),且兩個(gè)力在同一直線上,指針靜止時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3 N,則每個(gè)人拉力的大小為( )。
A. 3 N " " " " " " B. 1.5 N " " " " C. 6 N " " " " " D. 0 N
解析:用兩個(gè)大小均為3 N、方向相反的力向兩端拉彈簧測力計(jì),與只拉一端的效果是相同的。(因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的)拉彈簧測力計(jì)的一端時(shí),另一端也必須有力的作用,由于測力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)的情況與彈簧測力計(jì)的另一端固定是一樣的。因此,彈簧測力計(jì)不可能顯示兩邊的拉力之和,而只會顯示所拉的那一端的拉力,故每個(gè)人拉力的大小是3 N。答案:A。
例4 如圖3所示,在光滑的水平臺面上,一輕彈簧左端固定,右端連接一金屬小球,O點(diǎn)是彈簧保持原長時(shí)小球的位置,開始時(shí)通過小球壓縮彈簧到A位置(已知AO = OB),釋放小球,研究小球在水平方向上所受彈力的大小和方向,則( )。
A. 從A運(yùn)動到O,彈力方向向右,彈力逐漸增大
B. 從A運(yùn)動到O,彈力方向向左,彈力逐漸減小
C. 從O運(yùn)動到B,彈力方向向左,彈力逐漸增大
D. 從O運(yùn)動到B,彈力方向向右,彈力逐漸減小
解析:小球從A運(yùn)動到O的過程中,彈簧處于壓縮狀態(tài),彈簧對小球的彈力的方向指向其形變恢復(fù)的方向,則此時(shí)小球所受彈力的方向向右。由于彈簧在逐漸恢復(fù)原狀,壓縮量在減小,根據(jù)在彈性限度內(nèi),物體的形變量越大,產(chǎn)生的彈力越大(反之越?。?,則彈簧對小球的彈力在逐漸減小。故從A運(yùn)動到O的過程中,小球所受彈力方向向右,彈力逐漸減小,故A、B均錯(cuò)誤。小球從O運(yùn)動到B的過程中,彈簧處于伸長狀態(tài),彈簧對小球的彈力的方向指向其形變恢復(fù)的方向,則此時(shí)小球所受彈力的方向向左。由于彈簧在逐漸被拉長,伸長量在逐漸增大,根據(jù)在彈性限度內(nèi),物體的形變量越大,產(chǎn)生的彈力越大,則彈簧對小球的彈力在逐漸增大。故小球從O運(yùn)動到B的過程中,小球所受彈力方向向左,彈力逐漸增大,故C正確,D錯(cuò)誤。答案:C。
(作者單位:沈陽市第一三四中學(xué))