於新泉

一、錯(cuò)誤的主觀意識(shí)誤導(dǎo)學(xué)生

例1 如圖1所示，輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體，∠ACB=30°，g取10m/s²，求：

（1）輕繩AC段的張力F_AC的大??；

（2）橫梁BC對(duì)C端的支持力的大小及方向.

本題學(xué)生容易出錯(cuò)是橫梁BC對(duì)滑輪的作用力誤認(rèn)為沿桿子方向.

正確的解析是：

物體M處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可判斷，與物體相連的輕繩拉力大小等于物體的重力，取C點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，如圖2所示.

（1）圖中輕繩AD跨過(guò)定滑輪拉住質(zhì)量為M的物體，物體處于平衡狀態(tài)，繩AC段的拉力大小為：

（2）由幾何關(guān)系得：

方向和水平方向成30°角斜向右上方.

對(duì)這類題的解決方案是：理解各種彈力方向的特點(diǎn).尤其注意輕質(zhì)固定桿的彈力方向不一定沿桿的方向，作用力的方向需要結(jié)合平衡方程或牛頓第二定律求得，而輕質(zhì)活動(dòng)桿中的彈力方向一定沿桿的方向.

二、復(fù)雜的分析過(guò)程干擾學(xué)生

當(dāng)物體受力或運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化時(shí)，摩擦力常發(fā)生突變，摩擦力的突變又會(huì)導(dǎo)致物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的突變，其突變點(diǎn)（時(shí)刻或位置）往往具有很深的隱蔽性.學(xué)生對(duì)這塊知識(shí)點(diǎn)一直感覺(jué)分析比較困難，對(duì)其突變點(diǎn)的分析與判斷是物理問(wèn)題的切人點(diǎn).

例2 長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊，如圖3所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)（即木板與地面的夾角α變大），另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦力F_f隨角度a的變化圖象是下列圖中的（）

本題容易在兩處出錯(cuò)：一是會(huì)誤認(rèn)為一直是靜摩擦力.二是能分析出先是靜摩擦力后為滑動(dòng)摩擦力，但在分析滑動(dòng)摩擦力時(shí)認(rèn)為正壓力不變.

正確的解析是：（1）木板由水平位置剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)：α=0，F(xiàn)靜=0.

（2）從木板開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到木板與木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，木塊所受的是靜摩擦力.由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖4，由平衡關(guān)系可知，靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力：，因此，靜摩擦力隨α的增大而增大，它們滿足正弦規(guī)律變化.

（3）木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒(méi)滑動(dòng)時(shí)，木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力繼續(xù)增大，木塊將開(kāi)始滑動(dòng)，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，且滿足：.

（4）木塊相對(duì)于木板開(kāi)始滑動(dòng)后，，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力隨α的增大而減小，滿足余弦規(guī)律變化.

（5）最后，

在高考中時(shí)間對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)就是分?jǐn)?shù)，作為選擇題還可以用第二方法特殊位置法.

選兩個(gè)特殊位置也可方便地求解.在木板剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)此時(shí)木塊與木板無(wú)摩擦，即F席=0，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤.木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒(méi)滑動(dòng)時(shí)木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力，且大于剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力，即，故B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.

對(duì)這類問(wèn)題的解決方案是：學(xué)生要掌握靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力.學(xué)生在分析時(shí)要注意像滑塊與木板模型，傳送帶等摩擦力會(huì)突變，相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界點(diǎn)是靜摩擦力達(dá)到最大值.

三、復(fù)雜的受力情況困惑學(xué)生

在平時(shí)受力分析時(shí)多數(shù)情況是物體所受的力在同一個(gè)平面上，學(xué)生對(duì)物體受力不在同一平面上的問(wèn)題容易困惑.分析不清實(shí)際的受力情況.

例3 如圖5所示，在傾角為0=30°的粗糙斜面上放一物體，重力為G，現(xiàn)在用與斜面底邊平行的力F=G/2推物體，物體恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則

（1）物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？

（2）物體的運(yùn)動(dòng)方向與斜面底邊成多大的夾角？

學(xué)生對(duì)該類問(wèn)題分析時(shí)不容易分清受力的具體情況，容易混在同一平面內(nèi)分析.本題正確的解法是

（1）將物體的重力分解為垂直于斜面和平行于斜面兩個(gè)方向的分力，在垂直于斜面的方向上，物體受到的支持力與重力垂直斜面的分力平衡.則支持力在斜面內(nèi)，物體所受的推力F、摩擦力F與重力的平行斜面的分力Gsinθ平衡，如圖6所示.由物體的平衡條件得：滑動(dòng)摩擦力，所以物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

（2）由上可知，F(xiàn)與Gsinθ相等，則運(yùn)動(dòng)方向與斜面底邊成45。的夾角，且向下運(yùn)動(dòng).

像這一題如果學(xué)生能從兩個(gè)平面分析問(wèn)題就清晰多了.第一個(gè)平面是與斜面垂直且平行于側(cè)面也就是重力和支持力所在的平面.第二個(gè)就是斜面.重力和支持力的合力必定在斜面上而且是重力的一個(gè)分力，然后將重力和支持力合力和摩擦力在斜面上進(jìn)行分析就簡(jiǎn)單多了.將立體圖轉(zhuǎn)換成兩個(gè)平面圖.對(duì)于物體所受的力不在同一平面上時(shí)一定要將力用多次合成到不同的平面上，最終等效于一個(gè)平面上，或者用分解等效法.

高中物理對(duì)學(xué)生的能力要求比較高，導(dǎo)致有部分學(xué)生怕物理，學(xué)不好物理.如果在平時(shí)學(xué)習(xí)多注意培養(yǎng)自己的分析能力，把錯(cuò)題一定要理解透徹，并分析歸納到位，這樣才能達(dá)到舉一反三的效果，對(duì)學(xué)好物理肯定有很大的幫助.endprint