11.关于弹力
题目
下面关于弹力的说法中正确的是( )
A.弹力属于接触力,只有直接接触的物体才可能发生弹力相互作用
B.细线的弹力只能沿细线并指向细线收缩的方向,细杆的弹力只能沿杆但可以指向杆收缩或伸长的方向
C.弹簧在弹性限度内,弹力的大小与弹簧的伸长量(或缩短量)成正比
D.弹力与摩擦力的方向总是相互垂直的
原解答
ABCD
商榷和建议
选项 A 无疑是正确的。选项 B 的前半句是正确的,因为细线只有绷直了并且发生拉伸形变时才会产生弹力,这个弹力的方向一定是沿细线的方向并且指向细线收缩的方向。但后半句则不正确,因为细杆(指坚硬的杆,即形变量很小,不能用肉眼直接看到它的形变)除了发生拉伸或压缩形变以外,还可能产生弯曲形变及扭转形变等,因此通常来说,杆的弹力方向可以不沿杆,因此选项 B 不正确。
但中学阶段常常在讨论竖直平面内的圆周运动时涉及杆的问题。例如,一个坚硬的轻杆一端固定一个重球,另一端套在一个光滑的钉子上,用力推动重球,使杆和重球一起在竖直平面内转动,如果杆与钉子接触处的摩擦可以忽略不计,当重球经过最高点时,杆对球的弹力可能竖直向上(支持力),也可能竖直向下(拉力),从而造成错觉,认为杆与细线的不同就在于细线只能产生沿细线并旦指向细线收缩的方向的弹力,而杆的弹力也一定沿杆的方向,可能指向收缩方向,也可能相反。这时的杆,我们说它是坚硬的轻杆,它本身的重力不计,并且只在两端受力,因此称为“二力杆”,这种直的二力杆两端受到的力的方向只能沿杆,因为它只能产生伸长或缩短的形变。但如果杆一端固定重球,另一端同定在一个水平转轴上,由电动机带动其匀速转动,则这时的杆就不再是二力杆,因为杆还会发生弯曲等形变,杆的弹力方向也不一定沿杆。
选项C是正确的。可能有人质疑:弹簧难道只能发生伸长或缩短两种形变吗?当然不是,弹簧也可以发生弯曲形变、扭转形变等,因此弹簧产生的弹力也不一定沿弹簧的轴线方向。但在中学阶段我们只讨论“轻弹簧”,而且只讨论它发生沿轴线方向的伸长或压缩形变,并且弹簧的伸长或缩短的长度还跟弹力成正比,因此它被广泛地应用于测力计的制作中。我们说弹簧的弹力与其伸长或缩短的长度成正比,实际上说的是当弹簧发生伸长或压缩形变时,它的弹力与其伸长或缩短的长度成正比,因此它是正确的,但并不是说它只能产生沿弹簧轴线方向的弹力。例如,我们在日常生活中常用弹簧疏通下水道,利用的就是弹簧发生扭转形变产生的弹力。
选项 D 不正确。压力属于弹力,而且它的方向垂直于接触面,与摩擦力的方向垂直,但压力只是弹力中的一种,由于弹性物体发生的弹性形变有多种,它要恢复原来的形状从而产生弹力,但弹力的方向不一定都垂直于接触面。
因此.本题只有选项 A、C 正确。
弹力是力学中常见的相互作用,是由于物体发生弹性形变,它要恢复原来的形状,从而对与它接触的物体产生的作用力。由于弹性形变种类很多,因此弹力的方向有多种可能,中学的物理教学是基础教育,不涉及更多的细节,因此对具体的弹力讲得很少,关于弹力的方向主要讲压力和支持力(弹力方向垂直于接触面)、细绳的弹力(沿绳并指向绳收缩的方向)、弹簧发生伸长或压缩形变时产生的弹力(沿弹簧轴线方向)等,至于弹力的大小则只讲到弹簧的胡克定律(弹力大小与弹簧的伸长量或缩短量成正比),教师在教学中要掌握一个度,切记不要把只适用于某些特殊场合的结论随意推广到一般情况。
文件下载(已下载 1 次)发布时间:2026/8/6 21:25:54 阅读次数:25