弹力

§3.2 弹 力
【学习目标 细解考纲】
1.知道形变的概念及弹力产生的原因和条件。
2.知道压力、支持力、拉力、推力等都是弹力。
3.理解掌握胡克定律及劲度系数。
4.能正确画出弹力的方向。
【必记概念 必记公式】
自然界的四种基本力_________(是或不)需要物体相互接触就能起作用，但弹力间生在__________并且发生___________形变的物体之间，常见弹力有__________、__________、_________、_________，压力和支持力的方向都__________于物体的接触面，指向被压或被支撑的物体。拉力沿着绳而指向__________的方向，弹簧的弹力F跟_____________成正比，其表达式为_______________________。
【知识梳理 双基再现】
一、弹性形变和弹力
1、形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变
形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，
如橡皮条拉紧时——由短变长；运动员撑杆跳高时——杆由弯变直
体积的改变：指受力物体的体积发生变化，
如用力压排球——体积变小；坐在沙发上——海绵的体积变小
2、弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力（弹力属于接触力）
弹性限度：发生弹性形变的物体，超过一定的限度，即使撤去外力，也不能恢复原状，这个限度叫弹性限度。
注：有些物体发生的弹性形变很小，不容易被发觉，可以用放大法。
产生弹力的条件：①两物体间直接接触
②接触面发生弹性形变
例题1：下列说法中正确的是（ ）
A．物体产生形变，一定有弹力作用
B．有弹力作用，就一定有形变产生
C．物体间有弹力作用，则物体一定相互接触
D．只有物体发生弹性形变时，才会产生弹力作用
例题2：关于形变，下列说法中正确的是（ ）
A．物体形状的改变叫弹性形变
B．物体受到外力的作用后发生形状改变的叫弹性形变
C．物体在撤去外力后能够恢复原状的形变叫弹性形变
D．任何物体在外力的作用下都发生形变，不发生形变的物体是不存在的
二、几种常见的弹力及弹力方向的判定
1、压力和支持力
（1）放在水平桌面上的木块与桌面相互挤压，木块与桌面都发生微小形变。
木块的形变产生对桌面向下的压力，桌面的形变产生对木块向上的弹力；
（2）压力和支持力都是弹力，方向都垂直于物体的接触面。
2、拉力
（1）用绳子拉物体时，绳子和物体都会发生形变。绳子的形变对物体的拉力，物体的形变产生对绳子的拉力，
（2）绳的拉力沿着绳收缩的方向。
说明：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
判断弹力方向的一般步骤：
明确产生弹力的物体——找出使该物体发生形变的外力方向——确定该物体产生弹力的方向。
常见支持物的弹力的方向：
平板的弹力垂直于板面指向被支持的物体；
曲面的弹力垂直于曲面该处的切平面指向被支持的物体
支撑点的弹力垂直于跟它接触的平面（或曲面的切平面）指向被支持的物体。
绳索的弹力沿着绳索收缩的方向。
注意：杠杆上的弹力不一定沿杆的方向。
例题3：如图所示，小车固定着一跟弯成角的曲杆，杆的另一端固定一个有质量的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大致方向：（1）小车静止，（2）小车以一定加速度水平向右运动。
三．判断弹力有无的方法
（1）利用假设法判断
要判断物体在某一接触是否受到弹力作用，可假设在该处将与物体接触的另一个物体去掉，看物体是否在该位置保持原来的状态，从而判断物体在该处是否受到弹力作用。
（2）根据物体的运动状态判断
四、胡克定律
1、弹力的大小：跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力随着消失。
2、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度成正比。
3、公式：
4、劲度系数由弹簧的材料、长度、粗细等自身条件决定，
注：①劲度系数的单位：
②越大，弹簧越“硬”； 越小，弹簧越“软”
例题4：量得一只弹簧测力计3N、和5N两刻度线之间的距离为2.5cm。求：
（1）这只弹簧测力计3N、5N刻度线与零刻度线之间的距离
（2）这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。
例题5：如图所示两只同样的测力计每只自重0.1N，下端的挂钩的重力忽略不计，甲“正挂”、乙“倒挂”，在乙的下方挂上重0.2N的钩码，则甲、乙测力计的读数分别为（ ）
A．0.2N，0.3N B．0.3N，0.2N C．0.3N，0.3N D．0.4N，0.3N
例题6：（2001年北京春招）两根相同的轻弹簧、，劲度系数皆为，悬挂的重物的质量分别为和。若不计弹簧质量，取，则平衡时弹簧、的伸长量分别为多少？
例题7：如图所示，物体A中为150N，物体B重40N，不考虑摩擦，则绳的拉力为 N，A对地面的压力为 N。
例题8：如图所示，，弹簧的劲度系数为500N/m，不计绳重和摩擦，求物体A对支持面的压力和弹簧的伸长量。
例题9.如右图所示，原长分别为 L1和L2、劲度系数分别为k1 和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下。两弹簧之间有一质量为 m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整体装置处于静止状态，这时两个的弹簧的总长度为多少？
例题10：如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，知道它刚离开上面的弹簧。在这个过程中下面的木块移动的距离为多少？