Question

可以自由转动的杆受力为什么一定沿杆方向

Answer 1

杆的弹力方向比较难以判定
杆可以提供任意方向的弹力
弹力的方向往往需要结合牛顿第二定律或者平衡状态进行分析
有一种情况,弹力一定沿杆：轻杆（不计质量,当然没有重力了）,当两端都可以自由转动（往往是说用铰链固定）,且只有两端受力并处于平衡状态,此时杆对两端物体的弹力一定沿杆的方向,这样的杆叫做二力杆件
楼主要是高中生的话,没必要在这里纠缠不清,高考对这部分要求不高,一是比较困难,二是很难与其它知识相结合,高考多在知识结合处命题.要考察,顶多就是一个选择题或者其中一个选项,近年来都没考过
楼主要是对这部分感兴趣,可以在百度知道上搜一搜,这方面的讲解还是比较全面的,在这里我就不赘述了

Answer 2

首先，条件是使杆静止或匀速，你可以实验一下，拿着一只笔模拟活动杆，且理想模型中，活杆不具有摩擦力
你会发现，如果你拿着笔尾有向下或者向下的力，笔会转动
而当且只当，力向着杆时，杆不发生转动，且会静止，由于活杆只要有一点点向下会向上偏转的力，就会运动，所以力必须百分百直向杆才能达到静止。
匀速是因合力为零，杆向内时，有相互作用力，合力为0。