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第三章　相互作用——力
弹力的分析与计算
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学习目标
1、知道弹力的产生条件
2、掌握判断弹力有无的方法
3、会分析细绳和轻杆模型的弹力特点
1.定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。
2.产生条件
接触
弹性形变
3.作用点
两物体接触处，在受力物体上
1.判断弹力有无的几种方法
(1)条件法：是否直接接触并发生弹性形变.
(2)假设法：假设两物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,此处不存在弹力,反之有弹力.
(3)状态法：利用牛顿第二定律或`共点力平衡条件判断弹力.
(4)替换法：用软的、易产生明显形变的物体替换当前施力物体，看能否发生形变，若发生形变，此处有弹力．
2．弹力方向的判断方法
(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断.
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.
(3)几种典型弹力的方向
四、轻绳与轻杆类弹力方向的特点
(1)轻绳对物体的弹力方向沿绳收缩的方向；
(2)轻杆弹力的方向不一定沿杆的方向.
①端点铰链连接：弹力方向沿杆的方向；
②固定连接：弹力方向可以沿任意方向，由端点物体所受其他力的合力及物体的状态判断.
3．弹力大小计算的三种方法
(1)根据力的平衡条件进行求解。
(2)根据牛顿第二定律进行求解。
(3)根据胡克定律进行求解。
典例体验
【例1】　画出下列图甲～戊中静止的球或杆受到的弹力及图戊中杆和绳对轻滑轮的弹力。
解析　平面与平面接触，弹力方向垂直于平面；平面与曲面接触，弹力方向垂直于平面，也垂直于曲面过接触点的切面；曲面与曲面接触，弹力方向垂直于公切面；点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面过接触点的切面。图戊中绳对滑轮的弹力为水平向右和竖直向下，大小相等，其合力沿杆的延长线，由滑轮平衡知杆的弹力沿杆方向。答案　如图所示
【例2】(多选)如图示,水平轻杆的一端固定在墙上,轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球的重力为12 N,轻绳的拉力为10 N，水平
轻弹簧的拉力为9 N,则轻杆对小球的作用力是(　　)
A．大小为5 N
B．大小为10 N
C．方向与竖直方向成37°角向右上方
D．方向与竖直方向成37°角向右下方
G
F2
F1
小球受力情况如何？
轻杆的作用力的方向和大小如何确定？
F
针对训练
1．足球运动是目前最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图2所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是(　　)
A．甲图中，静止在地面上的足球受到的弹力是由足球形变产生的
B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C．丙图中，静止的足球受到脚所施加的竖直向下的弹力与地面的竖直向上的弹力是一对平衡力
D．丁图中，球网与足球间的弹力产生了两个明显的作用效果：一是使球网发生明显形变；二是使足球改变了运动状态
解析　静止在地面上的足球受到的弹力是由于地面形变产生的。静止在光滑水平地面上的两个足球接触但没有形变，相互间无弹力作用。足球受重力、脚所施加的竖直向下的弹力及地面提供的竖直向上的弹力，足球在三个力作用下静止，故A、B、C错误；球网与足球间的弹力产生了两个作用效果：一是使球网发生明显形变；二是使足球改变了运动状态，故D正确。
答案　D
2．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力 (　　)
A．大小为2 N，方向平行于斜面向上
B．大小为1 N，方向平行于斜面向上
C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上
D．大小为2 N，方向竖直向上
解析　小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向，故D正确。
答案　D
3．(多选)如图所示是锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm，某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m，则(　　)
A．人的每只手受到拉力器的拉力为300 N
B．每根弹簧产生的弹力为150 N
C．每根弹簧的劲度系数为125 N/m
D．每根弹簧的劲度系数为500 N/m
4．在下列各图中，a、b均处于静止状态，且接触面均光滑，a、b间一定有弹力的是(　　)
5.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力，下列说法正确的是（　　）
A.重力和细线对它的拉力
B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力
C.重力和斜面对它的支持力
D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力
解析　小球匀速运动，处于平衡状态，合力为零，则水平方向不能有力的作用，否则细线不可能处于竖直状态，故选项A正确。
答案　A
　

6.（多选）如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力（　　）
A.大小为7.5 N
B.大小为12.5 N
C.方向与水平方向成53°角斜向右下方
D.方向与水平方向成53°角斜向左上方

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