免费下载!
[!--downpath--]初中阶段常见的弹力有弹簧的弹力,绳子的拉力,压力和支持力。其中弹簧弹力和绳子拉力的方向比较容易确定,而支持力和压力的方向会有好多种情况,这节内容就来具体讲解一下。
首先要晓得,压力的方向总是垂直于支持面而指向被压的物体;支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。为此,判定压力或则支持力的方向,关键在于找到“支持面”。
一、面与面接触
这些情况比较简单点与点之间的弹力,支持面就是互相接触的平面。
是物体遭到的支持力,
是斜面遭到的压力。
二、点与面接触
如图杆靠在墙壁,在重力的作用下,杆对AB两点都形成挤压的作用,所以AB两点处对杆都有弹力。此时杆上的点和墙面与地面都接触,这两个平面就是支持面,弹力的方向就与平面垂直,
和
就是杆所遭到的支持力;
和
就是地面和墙面所遭到的压力。为了研究问题便捷,通常只画出研究对象所遭到的弹力,这个事例中就是杆遭到的弹力。
再来看另一种情况。如图,一根杆置于半球状的槽中,杆对CD两处有挤压作用,由于C处是球状曲面,该处曲面的切面就是要找的支持面,可以作出辅助线,杆在C处所受弹力垂直于切面指向球心。D点为支撑点,杆面就是要找的支持面,杆在D处所受弹力垂直于杆面向下。
点和面的接触还有一种情况,如图一个圆球用细绳挂在竖直墙壁。球挤压墙壁且拉紧绳子,所以遭到来自绳子的拉力和墙面的支持力。绳子对球的弹力
沿绳向下,球上一点与墙壁接触,接触点N所在的外墙就是要找的支持面,墙面对球的支持力
与墙垂直。这儿须要注意的一点是,尽管弹力的作用点分别在MN处,但以球作为研究对象时,常常将弹力画在球的中心处。
三、点与点接触
两个球堆叠的置于一起,A球与B球之间发生挤压有弹力点与点之间的弹力,此时A球与B球是点与点的接触。两球接触点间的切面就是要找的支持面,作出辅助线,此时弹力垂直于该切面,
是B给A的弹力,
是A给B的弹力。
再看一个反例,一个球置于两个等高的支座上,球与两点接触并形成挤压,球面上接触点的切面是要找的支持面,作出辅助线。所以球所受弹力
和
垂直于该切面顺着直径方向指向球心。
结合上一讲的内容,中学阶段判定弹力方向的方式基本就那些了。还有一种比较特殊的情况——轻杆的弹力。轻杆的弹力与绳子的弹力不同,绳子的弹力肯定顺着绳子收缩的方向;但轻杆的弹力不一定沿杆的方向,难以直接判定,常常须要依照平衡条件,按照其它外力推出。
比如一根杆固定插入地面,其上方支撑一重物,重物静止。假如杆垂直于地面,因为重物静止,重物所受重力与所受弹力平衡,重力竖直向上正好沿杆的方向,那所受的弹力正好也是沿杆的方向,竖直向下。假如杆与地面不垂直,重物所受的重力与弹力平衡,一直在竖直方向,重力方向不顺着轻杆方向,轻杆的弹力也就不在沿杆的方向。
总结
找准压力和支持力方向的关键在于找到支持面,接触面有曲面的时侯,弹力通常都指向圆心。
轻杆的弹力属于特殊情况,要通过其他力来判定,与其它力的合力等大反向。