2010届高三物理复习解析:第2章《相互作用》
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受到的重力.

(4)重心:重力的等效作用点.重心的位置与物体的形状和质量的分布有关.重心不一定在物体上.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定.

3.弹力

(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.

(2)产生条件:两物体直接接触、接触处有弹性形变.

(3)方向:弹力的方向与施力物体的形变方向相反.

①压力、支持力的方向总是垂直于接触面或接触面的切面,总指向被压、被支持的物体.

②绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向.

③杆的弹力不一定沿杆的方向.如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向.

④轻弹簧的拉力或压力沿弹簧的轴线方向.

(4)弹力的大小

①对弹簧,在弹性限度内弹力的大小可以由胡克定律F = kx 计算,其中k 表示弹簧的劲度系数,由弹簧本身的性质决定,x 表示弹簧的形变量(即伸长或缩小的长度).

②对没有明显形变的物体(如桌面、绳子等物体),弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定,一般由力学规律(如平衡条件、牛顿运动定律、动能定理、动量定理等)求出.

③一根张紧的轻绳上的拉力大小处处相等.

重点难点例析

一、弹力的分析与计算

1.弹力有无的判断

对于形变明显的情况,由形变情况直接判断.对于形变不明显的情况通常用以下一些方法来判断.

(1)消除法

  将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变.若运动改变则存在弹力,否则不存在弹力.

如图2-1-1所示,斜面光滑,a中的细线竖直,小球处于静止状态.假设将斜面取走,这时a中小球的运动状态不变,故a中小球与斜面间无弹力.b中的细线倾斜,小球处于静止状态,假设将斜面取走,b中小球的运动状态改变,故b中小球与斜面接触间有弹力.

(2)假设法

其基本思路是:假设接触处存在弹力,作出物体的受力图,再根据物理的平衡条件判断是否存在弹力.

  如要判断图2-1-2中静止在光

滑水平面上的球是否受到斜面对

它的弹力作用,可先假设有弹力

FN2存在,则此球在水平方向所

受合力不为零,必加速运动,与

所给静止状态矛盾,说明此球与斜面间虽接触,但并不挤压,故不存在弹力FN2.

(3)根据"物体的运动状态分析"分析弹力.

由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由二力平衡或牛顿运动定律等,求解物体间的弹力

2.弹力方向的判断

  弹力的方向与物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上.弹力垂直于两物接触面,具体分析弹力时,应利用到弹力的以下特点:

(1)弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状方向.

(2)轻绳(或橡皮条)对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向.

(3)点与面接触时的弹力方向,过接触点垂直于接触面(或接触面切线方向)而指向受力物体.

(4)面与面接触时弹力的方向,垂直于接触面而指向受力物体.

(5)球与面接触时弹力的方向,在接触点与球心的连线上而指向受力物体.

(6)球与球相接触时弹力的方向,垂直过接触点的分切面,通过两球球心而指向受力物体.

(7)轻杆可沿杆也可不沿杆,弹力的方向应视题意而定,常利用平衡条件或动力学规律来判断.

【例1】画出图2-1-2中小球或杆受到的弹力.除(2)中的地面外,其他各接触面均光滑,O为圆心.