弹力如何计算(弹力的理解和分析)

导语：211011：弹力的分析与计算----「让学」高中物理原创连载（024）

一、根据平衡法分析求解弹力

1.如果一个物体受两个力的作用而处于平衡状态（静止或匀速直线运动），这两个力即为一对平衡力。

(1)根据一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、同一直线上即可求解某些情况下的力的问题。

(2)需要注意的是必须正确分析弹力的方向。常见的有：

【随堂】如图所示，倾角为30°、重为80 N的斜面体静止在水平上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是 (　　)

A．斜面有向左运动的趋势

B．地面对斜面的支持力为80 N

C．球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下

D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上

二、弹簧的弹力可根据胡克定律计算

1.胡克定律内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F＝kx。

(1)胡克定律的成立是有条件的，就是弹簧发生形变时，必须在弹性限度内。如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。

(2) F=kx中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长（或缩短） 的长度，而不是弹簧的的原长，也不是弹簧形变后的长度。

(3)表达式中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号是N/m，劲度系数是表示弹簧“软”、“硬”程度的物理量，大小由弹簧本身的性质决定，与弹力大小无关。

(3)其F－x图像为一条经过原点的倾斜直线，图像斜率表示弹簧的劲度系数。同一根弹簧，劲度系数不变。

(4)一个有用的推论：ΔF＝kΔx。

【随堂】如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图：

(1)写出图线代表的函数________(x用m作单位)；

(2)弹簧的劲度系数是________N/m；

(3)当弹簧受＝800 N的拉力作用时，弹簧伸长为＝______cm.

【解析】由图示可知力F与伸长量x成正比，其比例系数k＝2 000 N/m可由图象斜率得到．注意各物理量单位统一成国际单位。具体解略。

【答案】F＝2 000 x　2 000　40

【随堂】如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为 (　　)

A．kx　　　

B．kx＋G

C．G－kx

D．以上都不对

【解析】设球在A处时弹簧已压缩了x，球平衡时弹力FA＝G＝kΔx，在B处时，弹簧又压缩x，球再达平衡时弹力FB＝k(Δx＋x)＝G＋kx，故选项B是正确的．注意：此题易选错为A项，原因是x并非球在B处时弹簧的变化量，即不是弹簧压缩后与原长的差值．

【答案】B

三、简单综合问题的分析

(1)方法技巧：注意研究对象，注意“整体法”受力分析，注意这些知识的灵活应用．

(2)注意条件：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，才可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小。

(3)F＝kx也适用于橡皮筋类弹性物体的弹力的计算。

(4)注意：弹簧被压缩时，x是缩短的长度。

希望认真研究，基础的基础，也是重点。欢迎点赞、评论，谢谢。

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