彈力方向的判斷

喻四銀

一、彈力是誰發(fā)生形變引起的

彈力是表示物體發(fā)生彈性形變后，力圖恢復(fù)原來的形狀，而對另一個物體產(chǎn)生的力，拉力、壓力、支持力等都是彈力。這里可對彈力概念進行細化分解為：A物體使B物體發(fā)生彈性形變后，B物體要恢復(fù)原狀，而對A物體產(chǎn)生的力。因此，彈力是由于施力物體發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的力。

例1 （2022·湖南·岳陽，改編）地面對小球的支持力F是 發(fā)生形變引起的，請在圖1中畫出支持力F的示意圖。

解析：彈力是由于施力物體（即地面）發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的，彈力方向與施力物體的形變方向相反，因此，這里地面對小球的支持力作用于小球上，方向垂直于地面向上，作圖如圖2。

答案：地面 作圖如圖2

二、如何判斷彈力方向

因為彈力是由于施力物體發(fā)生彈性形變引起的，因而彈力的方向與施力物體的形變方向相反。下面以支持力為例，介紹面與面、面與點、點與點之間的彈力方向作圖方法。

（1）面與面：如圖3甲，將物塊放在斜面上靜止時，斜面對物塊支持力的方向為垂直于接觸面并指向被支持物塊。

（2）點與面：如圖3乙，將木棒斜放在垂直墻角靜止時，墻面對木棒支持力的方向為垂直于墻面并指向被支持木棒。

（3）點與點：如圖3丙，將球１、球２兩個球放入圓柱體空桶中靜止時，球１對球２支持力的方向為垂直于接觸面并指向被支持的球2。（此類問題為拓展提升類題型，供學(xué)有余力的同學(xué)學(xué)習(xí)。）

歸納總結(jié)：彈力的方向為垂直于接觸面，并由施力物體指向受力物體。

例2 （2022·江蘇·南通） 如圖4所示，彈簧的一端固定在墻上，在彈性限度內(nèi)，用手水平向右拉長彈簧的另一端，且保持不動，下面有關(guān)說法不正確的是（ ）。

A. 彈簧產(chǎn)生的彈力的施力物體是“彈簧”

B. 彈簧產(chǎn)生的彈力的受力物體是“手和墻”

C. 手受到彈力是因為彈簧發(fā)生了彈性形變

D. 手受到彈力是因為手發(fā)生了彈性形變

解析：本題中將彈簧一端固定在墻上，在彈性限度內(nèi)，用手向右拉長彈簧的另一端，并保持靜止，施力物體不僅有手，而且還有墻（墻也受到與手大小相等的力），而彈簧產(chǎn)生的彈力的施力物體是“彈簧”，受力物體是“手和墻”，即選項A和B正確。

手受到彈力，彈簧對手的彈力的施力物體是彈簧，彈簧發(fā)生彈性形變，因此，手受到的彈力是因為彈簧發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的，千萬不可理解為手受到彈力是因為手發(fā)生了彈性形變，即選項Ｃ正確，選項Ｄ錯誤。

現(xiàn)分析彈力的方向問題：手受到彈力，作用點在手上，與彈簧拉長方向相反，如圖5所示。

答案：D

【變形反饋】如圖6所示，一根彈簧的一端固定在豎直墻上，在彈性限度內(nèi)，用手水平向右拉伸彈簧的另一端，下列有關(guān)“彈簧形變產(chǎn)生的力”的描述正確的是（ ）。

A. 手對彈簧的拉力

B. 彈簧對手的拉力

C. 墻對彈簧的拉力

D. 以上說法都不正確

答案：B

（作者單位：江蘇省如東縣實驗中學(xué)）