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[!--downpath--]關(guān)于彈力方向確定的優(yōu)質(zhì)文獻(xiàn)青海省洛寧縣職教中心雷東郵編中學(xué)的學(xué)生在學(xué)習(xí)彈力時(shí),很容易了解彈力形成的條件,并且很容易理解彈力方向的確定。當(dāng)變形較大時(shí),容易確定彈力方向,但變形不顯著時(shí),一般很難查明相互接觸的物體之間是否存在彈力以及彈力的方向。 針對(duì)這個(gè)問題,通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我總結(jié)了以下解決方案,供大家參考。 當(dāng)變形較大時(shí),可直接通過變形來判斷。 變形較大時(shí)彈力方向的判斷方法可以概括為四句話:面接觸垂直面; 點(diǎn)面接觸垂直面; 點(diǎn)線接觸垂直線; 彈簧(繩)彈力方向恢復(fù)。 如右圖所示: 2、當(dāng)變形不顯著時(shí),一般采用以下三種方法來判斷: 1、“假設(shè)法”分析物體之間的彈力。 無論是改變形狀還是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 如果發(fā)生變化,則有彈性,否則沒有彈性。 解除約束后,若研究對(duì)象側(cè)向約束一側(cè),則兩者之間存在彈力,彈力方向垂直于接觸面,指向研究對(duì)象內(nèi)部; 它們之間可能會(huì)形成拉伸彈力,如果只連接細(xì)繩,其方向必須沿繩分別指向外側(cè)。 如右圖和圖A所示彈力方向的判斷示意圖,如果去掉約束B,A就不會(huì)移動(dòng); 解除約束C后,A將向C方向移動(dòng)。所以B對(duì)A沒有彈力,C對(duì)A有彈力,為擠壓彈力,其方向垂直于接觸面,指向A的內(nèi)部。
圖B中,如果去掉斜角,球就不會(huì)移動(dòng); 圖C中,去掉斜角后,球就會(huì)擺動(dòng)。 因此,圖B中的斜面對(duì)小球沒有彈力,圖C中的斜面對(duì)小球有彈力,其方向垂直于斜面且向下。 另外,在圖B和C中,繩子具有彈力來拉伸球,方向是沿著繩子并指向繩子收縮的方向(指向球的外側(cè))。 2.根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析彈力。 物體是否處于平衡狀態(tài),是由平衡條件決定的。 如果是非平衡狀態(tài),則通過求解牛頓多項(xiàng)式第二定理或一組方程來確定。 下面是一個(gè)例子:如圖所示,在卡車上固定一根以α角度彎曲的彎桿,在桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球。 試分析下列情況下桿對(duì)球的彈力大小和方向? 卡車靜止不動(dòng); ②小車以加速度a向右水平運(yùn)動(dòng)。 分析: ⅰ 接觸面之間的彈力方向必須垂直于接觸面,但固定在桿上的物體所受彈力的大小和方向是可變的。 它的方向可能沿著桿,也可能不沿著桿,所以需要利用平衡條件分析或者牛頓第二定理。 當(dāng)卡車靜止時(shí),受力是平衡的,即彈力和重力平衡。 彈力垂直向上,大小等于mg。 ⅱ選擇一輛卡車作為研究對(duì)象。 當(dāng)卡車以加速度a向右移動(dòng)時(shí),球上的合力也必須向右移動(dòng),即重力和彈力的合力也必須向右移動(dòng)。 重力的方向是向上的,所以彈力的方向只能到右上方,這樣可以保證合力是向右的。 垂直方向的力是平衡的,如右圖所示。 根據(jù)牛頓第二定理:Fsinθ=θ=mg。 解為:F=m(g2+a2)1/2tanθ=a/g。 由此可見,桿的彈力方向?yàn)镕。不一定沿著桿。
如果tanθ=tanα=a/g,即a=gtanα,則F將跟隨桿運(yùn)動(dòng)。 由tanθ=a/g可知,θ的大小由加速度a的大小決定。 也就是說,a的大小不同,F(xiàn)的方向也會(huì)不同。 同時(shí),a的方向也會(huì)影響彈力F的方向。例如,當(dāng)卡車向右減速時(shí),a的方向向左,合力的外力方向向左。左彈力方向的判斷示意圖,則彈力F的方向應(yīng)為左上。 換句話說,彈力F的方向由a的大小和方向決定。 3、“替換法”分析物體之間的彈力,用弦替換裝置中的桿,看能否保持原來的熱狀態(tài)。 如果能維持,說明桿提供拉力,否則提供支撐力。 如右圖所示,在分析圖A中桿AB、AC向A的彈力方向時(shí),將AB、AC替換為弦。 替換AB后,設(shè)備狀態(tài)不變,說明AB對(duì)A施加了拉力; 更換AC后,不能保持原來的狀態(tài),說明AC對(duì)A施加了支撐力。如圖B所示。上述判斷彈性方向的方法并不是相互孤立的。 遇到具體問題時(shí),要靈活運(yùn)用,交叉應(yīng)用。 有時(shí),隨著物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,相互接觸的物體之間的彈力也會(huì)發(fā)生變化。 因此,在上述方法的基礎(chǔ)上,具體問題具體分析,做到全面了解、舉一例舉。 附件:關(guān)鍵詞:彈力方向確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)內(nèi)容摘要:對(duì)于彈力方向的確定,當(dāng)變形較大時(shí),可以直接通過變形來確定。 當(dāng)變形不顯著時(shí),確定彈力方向的方法有以下三種: ⑴“假設(shè)法”; ⑵《更換方法》; ⑶根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷。
本文通過舉例、分析、總結(jié)的方式對(duì)上述方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。 作者姓名:雷 工作單位:洛寧縣職教中心 通訊地址:西安市臨潼職教中心 郵政編碼: 電話: 電子郵箱: 歡迎您下載,信息僅供參考! 旨在為企業(yè)和個(gè)人提供協(xié)議合同、商業(yè)提案、學(xué)習(xí)資料等,構(gòu)建全網(wǎng)F2一站式需求。 A、B、C CAα mg Fθ A 和 B PAGE。