物理教材必修1相互作用这一章节规定广义的弹力的方向

(1)沿着接触面,指向受力物体。

(2)沿着绳子,指向绳收缩的方向。

(3)弹簧压缩时,弹力方向指向受力物体;弹簧拉长式,弹力方向指向弹簧。

学习

其中,(1)中所说的接触面,还包括曲面。借助于数学极限的思想,应该知道,接触面为曲面时,弹力的方向应该是与该点的法线一直的。特殊的,当接触面为圆周时,受力方向指向圆心。

例题分析

如图所示,光滑但质量分布不均的小球,球心在O,重心在P,静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受的弹力。

解:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在A点,弹力F1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O;在B点弹力F2垂直于墙面,因此也沿半径指向球心O。

物理题图像

小结

对于圆球形物体,所受的弹力必须指向球心,而不一定指向重心。

在本题中,由于F1、F2、G为共点力,重力的作用线必须经过O点,因此P、O必在同一竖直线上,P点可能在O的正上方,也可能在O的正下方(稳定平衡)。(王尚)

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