3.2 科学探究：弹力-2021-2022学年高一物理精讲精练（2019鲁科版必修第一册）（解析版）

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4.1 科学探究：弹力

考点精讲

考点 1：形变

1．形变的两种情况

（1）形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉伸时由短变长；撑竿跳高时，运动员

手中的撑竿由直变曲等．

（2）体积的改变：指受力时物体的体积发生变化，如用力压排球，排球的体积变小；用力压海绵，

海绵的体积变小．

2．显示微小形变的方法

（1）光学放大法：如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜 M和N，让一束光依次被两面镜子反射，

最后射到墙上，形成一个光点 P.用力压桌面时，桌面发生了形变，虽然形变量很小，但镜子要向桌面中间

倾斜，由于两个镜子间距较大，光点在墙上有明显移动，把桌面的形变显示出来．

（2）力学放大法：如图所示，把一个圆玻璃瓶瓶口用中间插有细管的瓶塞堵上，用手轻压玻璃瓶，

玻璃瓶发生形变，容积减小，水受挤压上升，松开手后，形变恢复，水面落回原处．

【技巧与方法】

物体的形变

1. 一切物体都可以发生形变，只不过有的明显，有的不明显．

2. 显示微小形变的方法：光学放大法、力学放大法等．

【针对训练】

1．(多选)下列各种情况中，属于弹性形变的有(　　)

A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变

B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变

C．细钢丝被绕制成弹簧

D．铝桶被砸扁

【解析】AB　“撑竿的形变”“椅面发生的微小形变”均能恢复原状，是弹性形变；“细钢丝被绕制

成弹簧”不能恢复成“钢丝”，“铝桶被砸扁”不能恢复成“桶”，是非弹性形变，故选项 A、B正确，

C、D错误．

2．如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜 M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，

形成一个光点 P.用力压桌面，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是(　　)

A．F增大，P不动

B．F增大，P上移

C．F减小，P下移

D．F减小，P上移

【解析】D　当力 F增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角

更小，光点 P下移；反之，若力 F减小，光点 P上移．所以，选项 D正确．

考点 2：弹力

1.弹力有无的判断方法

（1）方法一：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断：①物体间相互接触；②发

生弹性形变．两个条件必须同时满足才有弹力产生．

（2）方法二：对于形变不明显的情况通常有以下两种方法①假设法：假设与研究对象

接触的物体对研究对象施加了弹力，看研究对象在假设条件下能否保持原状态，若能，说明

假设成立，则弹力存在；否则弹力不存在.

如图所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静止，竖直面是否对球产生力的作用？假设

竖直面对球产生了力的作用，由力的作用效果可知，球不会静止，故可判定没有水平弹力产生．

② 状态法(根据物体的运动状态判断)在如图所示的情况中，若 AC 面和 AB 面对球都有弹力，这两个弹

力方向分别垂直于 AC 和AB 面，则球所受的力如图所示，由于 AB 面对球的弹力 F2使球不能静止在原来位

置，与球处于静止状态的实际情况不相符，因此 AB 面对球的弹力 F2不存在．

（3）方法三：对于形变不明显的情况，通常采用假设法判断．

2．几种常见弹力的方向

类型方向图示

接触

方式

面与面垂直公共接触面指向被支持物体

点与面过点垂直于面指向被支持物体

点与点垂直于公共切面指向受力物体且力的作用线一定

过球(圆)心

轻绳沿绳收缩方向

轻杆

可沿杆

可不沿杆

轻弹簧沿弹簧形变的反方向

3.弹力大小的计算

（1）公式法：利用公式 F＝kx 计算，适用于弹簧这样的弹性体弹力的计算．

（2）平衡法：如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力平衡得到

拉力的大小等于物体重力的大小，目前主要适用于二力平衡的情况．

【例1】　在下列各图中，A、B两球间一定有弹力作用的是(　　)

A　　　　B　　　　C　　　　D

【分析】解答本题可按以下思路进行分析：

【解析】B　在 A图中，若拿去 A球，则 B球静止不动，故 A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力．

在B图中，若拿去 A球，则 B球将向左运动，故 A、B间存在相互挤压，即A、B间存在弹力．在 C图中，

若拿去 A球，则 B球静止不动，故 A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力．在 D图中，不能判断 A、B间

有没有弹力．故应选B.

【技巧与方法】

弹力的产生条件中接触是前提，挤压是关键，相互接触的物体是否发生弹性形变是弹力存在与否的标

志.但是，实际上除弹簧、橡皮条等物体产生弹力时形变较明显外，大部分物体产生弹力时形变是微小的，

肉眼很难观察出来.因此，弹力有无的判断主要有以下两种方法：1条件法；2假设法.

【例2】　分别对下列 A、B图中小球、C图中杆画出受力示意图．(A 中小球用细绳挂在光滑的墙上，

B中小球用细绳拴着搁在角上，C中杆放在光滑的墙和半球型碗中)

A　　　　　B　　　　　C

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