胡鳳娣
“疊加體”模型屬于連接體的一種,是高考中的常見題型,在日常教學(xué)中,如何指導(dǎo)學(xué)生正確處理這一模型是教學(xué)難點(diǎn),只有讓學(xué)生了解常見的“疊加體”模型,掌握解決這類問題的一般思路與方法,才能引導(dǎo)學(xué)生在應(yīng)用中提升分析、解決這類問題的能力。
一、“疊加體”模型特點(diǎn)
1.綜合性強(qiáng)
“疊加體”模型,顧名思義存在相互疊加的不同物體,涉及到動力學(xué)以及功能關(guān)系兩個方面的知識點(diǎn),在解決這類問題時,需要學(xué)生具備受力情況以及運(yùn)動情況分析的能力,對學(xué)生物理綜合應(yīng)用能力以及空間想象能力的要求較高,學(xué)生掌握難度較大。
2.知識面廣
“疊加體”模型與生活實(shí)際聯(lián)系密切,命題范圍較廣,形式靈活,內(nèi)容豐富,在題目呈現(xiàn)形式上,隱含的考點(diǎn)較多,比如物體的上下表面是否存在摩擦力、作用力的著力點(diǎn)是在上面的物體還是下面的物體、物體是否具備初速度等,題目的難度不一,所運(yùn)用到的方法以及解題思路也不一樣。
二、一般化思路
在解決兩物體疊加的問題時,一般的分析思路如下:
1.審清題意,把握已知信息,重點(diǎn)區(qū)分接觸面之間是否存在摩擦力;
2.準(zhǔn)確繪制受力分析圖,分析物體的受力情況,準(zhǔn)確運(yùn)用整體法與隔離法可以簡化解題思路,提高準(zhǔn)確率;
3.分析運(yùn)動情況時,需要準(zhǔn)確把握突破口,這一過程中的難點(diǎn)就是判斷兩個物體之間是否存在相對運(yùn)動,因此在解題時,兩物體恰好保持相對靜止或發(fā)生相對運(yùn)動時臨界條件,進(jìn)而判斷兩個物體的運(yùn)動情況;
4.根據(jù)物體的運(yùn)動情況,列出運(yùn)動學(xué)方程或者動力學(xué)方程,準(zhǔn)確求解,
三、案例解析
1.“板一塊”模型
案例1物體A和物體B的質(zhì)量分別為2m和m,物體A疊放在物體B上且處于靜止?fàn)顟B(tài),兩者之間的動摩擦因數(shù)為u,物體B與地面之間的動摩擦因數(shù)為u/2最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g如圖1所示,現(xiàn)在物體A上施加一個水平拉力F,那么( ),
A,如果水平拉力F<2umg,那么物體A和物體B與地面保持相對靜止;