【高中物理】弹力

大v

作者：知乎
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接触力

日常生活中的很多相互作用，无论是对物体推、拉、提、举，还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时发生的，这种相互作用我们习惯称为接触力。


我们先研究弹力

弹力

定义

发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。
问题来了，
大家可以看出在定义中的这个力，哪个是施力物体，哪个是受力物体吗？
发生形变的物体是施力物体，与它接触的物体是受力物体
像我们平常习惯说的“支持力”“压力”“拉力”都属于弹力
弹力方向

垂直接触面，与物体形变方向相反。
平面与平面之间的弹力

比如






平面与平面之间的弹力方向搞清楚，
再此基础上，我们来研究曲面、点这种特殊的
曲面与平面之间的弹力



点与平面（曲面）之间的弹力



绳子

当伸长的时候，绳子有“要恢复原状”的想法。


但压缩绳子，绳子并没有“要恢复原状”的能力，也就没有弹力。
平常做题，一般是不可伸长的轻绳。这属于物理的“理想化模型”。
类似“质点”忽略“大小”和“形状”。
“不可伸长的轻绳”忽略“微小形变”和“质量”
实际生活中，有拉力的绳子一定有微小形变，图中为了方便观察，放大了形变。
弹簧

弹簧的伸长和绳子伸长，力的方向完全一样


但压缩弹簧，弹簧有“要恢复原状”的想法


分析过程是一样的
如图，红色箭头代表弹簧压缩形变的方向，向“内”。
要恢复原状，就要反方向回去，弹簧对两端的力是向“外”的。
带铰链的杆，可绕一点转动

力的方向：沿杆方向向内或向外（先记住原因后面单独讲）
固定死的杆

力的方向：任意方向（先记住原因后面单独讲）
弹力大小

根据需要，需要多大提供多大的力（弹性限度内）
什么意思呢？看个例子


换句话说，
B对A的支持力需要这么大，才能让A静止在这里。
这道题，如果支持力不等于重力，A就不会乖乖的保持静止。


拓展：
后面学了牛顿第二定律，就不仅仅是分析物块受力平衡的情况了。会涉及到有加速度的受力分析

• 弹力需要这么大，才能使物块受力平衡。
  
• 弹力需要这么大，才能使物块有这么大的加速度。
  

一样的逻辑，根据需要，需要多大提供多大的力。
弹簧弹力大小

弹簧弹力除了上述方法外，还要满足胡克定律


生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，指的就是它们的劲度系数不同

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