弹力的方向与有无的判断

一、 几种常见情况下弹力的方向

1.轻绳、轻弹簧产生的弹力均沿绳、弹簧并指向恢复原状的方向。

图1、图2为轻绳悬挂的物体，绳对物体的弹力方向如图中所标。图3中为水平方向压缩的弹簧与物体连接，图4中为水平方向拉伸的弹簧与物体连接，对物体的弹力方向均如图中所标。

2.面与面接触，物体所受弹力的方向垂直于接触面指向被支持的物体。

图5、6、7中N为物体所受接触面的弹力。

3.点与面接触，弹力垂直于接触面（或接触面的切面）指向被支持的物体。

图8、9、10中N1、N2为物体所受的弹力。

4.球面与球面接触，弹力的方向垂直于接触点的切面指向被支持的物体（指向球心）。

图11中N1、N2为两球在接触处的弹力。

二、 判断弹力的有无、弹力的方向的方法

弹力的产生条件是发生弹性形变，但微小的形变在实际中难以观察，常用以下三种方法进行判断：

1.根据弹力的定义判断

发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的力的作用，这种力叫做弹力。由弹力的定义得出弹力的产生必须具备两个条件：（1）直接接触；（2）发生弹性形变。

两物体直接接触是产生弹力的必要条件。如图12所示，叠放在水平地面上的三块砖A、B、C，水平地面受到C砖的弹力作用，因为地面与C砖相互接触并挤压。但若说成水平地面受到A砖和B砖的弹力作用，那就错了，因为地面与A砖和B砖根本没有接触，它们之间不会产生弹力。

2.根据运动状态判断

物体的受力情况必与它的运动状态相符合，可根据运动状态，利用物体受力平衡的条件（学习了牛顿第二定律以后还可用此定律）分析判断弹力的有无和弹力的方向。

例1 如图13所示，质量为m的物体放在车厢内的光滑底板上与车厢壁接触，随车一起向右加速运动，问物体是否受到车厢壁的弹力？若受，方向如何？

解析：物体m随车厢做加速运动，不是平衡状态。车厢的底板光滑，物体不会受到摩擦力。所以物体一定受到车厢壁向右的弹力，使物体的速度不断增大。

3.用虚设法判断

欲研究分析某一物体在某一接触处是否受到弹力的作用，可先假设将与之接触的物体撤除，分析所研究的物体如何运动，然后做出结论。

若被研究的物体向原接触物体一边运动，则未撤除时两者之间有相互挤压的弹力，弹力的方向必与接触面（或接触点的切面）垂直，且指向所研究的物体内部。

若被研究的物体向远离原接触物体方向运动，则未撤除时两者之间有相互拉伸的弹力，弹力的方向必与接触面（或接触点的切面）垂直，且方向从所研究的物体指向原接触的物体。

若所研究的物体仍静止不动，则未撤除时二者之间无弹力。

例2 如图14、15、16、17所示，各物体均处于静止状态，不计一切摩擦，则下列说法正确的是

A.在图14中，如果AC面水平，则AB面对球没弹力

B.在图15中，杆受两个弹力

C.在图16中，两条细绳对球都有拉力（AB绳竖直）

D.在图17中，一共有四对弹力

解析：在图14中，若AC面水平，撤除AB面，球仍能保持静止，故AB面对球无有弹力，选项A正确。

在图15中，若撤除细绳AC，杆AB不能静止，可知细绳AC对杆有弹力；若撤除平面，杆AB也不能静止，可知平面对杆也有弹力，选项B正确。

在图16中，若撤除细绳AC，球仍能静止，可知细绳AC对球无有弹力；若撤除细绳AB，球不能静止，故AB绳对球有弹力。选项C错误。

在图17中，若撤除三块挡板中的任意一块，球都不能静止，故三块挡板对球都有弹力。若撤除下面的球，上面的球不能静止，故二球接触处有弹力。此图中一共有四对弹力，选项D正确。

弹力的方向与有无的判断