彈力的方向彈力是發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀.而對它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用 .所以彈力的方向為物體恢復形變的方向. 平面與平面.點.曲面接觸時.彈力方向垂直于平面.指向被壓或被支持的物體,曲面與點.曲面接觸時.彈力方向垂直于過接觸點的曲面的切面.特殊的曲面.如圓面時.彈力方向指向圓心.彈力方向與重心位置無關(guān). 繩子的彈力方向為:沿著繩子且指向繩子收縮的方向,且同一條繩子內(nèi)各處的彈力相等桿產(chǎn)生的彈力方向比較復雜.可以沿桿指向桿伸長或收縮的方向.也可不沿桿.與桿成一定的夾角. 例3:如圖1-4所示.畫出物體A 所受的彈力 a圖中物體A靜止在斜面上 b圖中桿A靜止在光滑的半圓形的碗中 c圖中A球光滑 O為圓心. O＇為重心. [審題]圖a中接觸處為面面接觸.由于物體受重力作用.會對斜面斜向下擠壓.斜面要恢復形變.應(yīng)垂直斜面斜向上凸起.對物體有垂直斜面且指向物體斜向上的彈力. 圖b中B處為點與曲面接觸.發(fā)生的形變?yōu)檠匕霃椒较蛳蛲獍?要恢復形變就得沿半徑向上凸起.C處為點與平面接觸. C處碗的形變的方向為斜向下壓.要恢復形變就得沿垂直桿的方向向上.所以B處桿受的彈力為垂直過接觸點的切面沿半徑指向圓心.C處桿受的彈力為垂直桿向上. 圖c中接觸處為點與曲面接觸.發(fā)生的形變均為沿半徑分別向下凹.要恢復形變就得沿半徑方向向上凸起.所以在M.N兩接觸處對A球的彈力為垂直過接觸點的切面沿半徑方向向上.作用線均過圓心O.而不過球的重心O＇. [解析]如圖1-5所示 [總結(jié)]彈力的方向為物體恢復形變的方向.分析時首先應(yīng)明確接觸處發(fā)生的形變是怎樣的.恢復形變時應(yīng)向哪個方向恢復.另外應(yīng)記住平面與平面.點.曲面接觸.曲面與點.曲面接觸.繩.桿彈力方向的特點.才能得以正確分析. 例4:如圖1-6所示.小車上固定著一根彎成α角的曲桿.桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的球.試分析下列情況下桿對球的彈力的大小和方向:小車以加速度a水平向右運動,(3)小車以加速度a水平向左運動. [審題]此題桿對球的彈力與球所處的運動狀態(tài)有關(guān).分析時應(yīng)根據(jù)不同的運動狀態(tài)具體分析.(1)小車靜止時.球處于平衡狀態(tài).所受合外力為零.因重力豎直向下.所以桿對球的彈力F豎直向上.大小等于球的重力mg.如圖1-7甲所示. (2)當小車向右加速運動時.因球只受彈力和重力.所以由牛頓第二定律F=ma得.兩力的合力一定是水平向右.由平行四邊形法則得.桿對球的彈力F的方向應(yīng)斜向右上方.設(shè)彈力F與豎直方向的夾角為θ.則由三角知識得:F= tanθ=a/g 如圖1-7乙所示. (3)當小車向左加速運動時.因球只受彈力和重力.所以由牛頓第二定律F=ma得.兩力的合力一定是水平向左.由平行四邊形法則得.桿對球的彈力F的方向應(yīng)斜向左上方.設(shè)彈力F與豎直方向的夾角為θ.則由三角知識得:F= tanθ=a/g 如圖1-7丙所示可見.彈力的方向與小車運動的加速度的大小有關(guān).并不一定沿桿的方向. [解析](1)球處于平衡狀態(tài).桿對球產(chǎn)生的彈力方向豎直向上.且大小等于球的重力mg. (2)當小車向右加速運動時.球受合力方向一定是水平向右.桿對球的彈力方向應(yīng)斜向右上方.與小車運動的加速度的大小有關(guān).其方向與豎直桿成arctan a/g角.大小等于.(3)當小車向左加速運動時.球受合力方向一定是水平向左.桿對球的彈力方向應(yīng)斜向左上方.與小車運動的加速度的大小有關(guān).其方向與豎直桿成arctan a/g角.大小等于. [總結(jié)]桿對球的彈力方向不一定沿桿.只有當加速度向右且a= gtanθ時.桿對小球的彈力才沿桿的方向.所以在分析物體與桿固定連接或用軸連接時.物體受桿的彈力方向應(yīng)與運動狀態(tài)對應(yīng)并根據(jù)物體平衡條件或牛頓第二定律求解. 【查看更多】

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