突破思維障礙 靈活解決問題

[摘要]物理習題中有多些題的題設條件發生變化，題的結果卻是不變的，這就需要我們理清思路、拔開迷霧，抓住關鍵巧妙解題。本文舉例說明了在物理習題中，如何突破思維障礙，靈活解決問題。

[關鍵詞]物理教學 思維障礙 問題解決

物理習題中有多些題的題設條件發生變化，題的結果卻是不變的，這就需要我們理清思路、拔開迷霧，抓住關鍵巧妙解題。

例1．如圖所示，質量分別為m1、m2的物件用細繩相連接，

放在傾角為θ斜面上用平行于斜面的力F拉拉兩個物體一起向上加速運動，斜面粗糙時中間繩的拉張力為F1，斜面光滑時中間繩的拉力為F2，則F1與F2的大小關系（）

A、F1=F2B、F1＞F2

C、F1＜F2D、條件不足無法判斷

解析：先對整體應用牛頓第二定律有F-（m1+m2）gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a①

再對m2應用牛頓第二定律，有FT-m2gsinθ-μm2gcosθ=M2a②

聯立①②得，FT=F

從表達式看出，中間繩的張力與斜面傾角θ和物體與斜面間的摩擦因數μ無關，故選A

本題結論可以推廣到水平面（θ=0）和豎直面（θ=90）的情況，拉力F使兩個物體沿F方向加速運動時，中間繩的張力均為F=

例2．如圖示一個物體從高為h的斜面頂端P由靜止開始下滑，然后又在水平面上滑行一段距離后停在Q點，已知物體與接觸面間的動摩擦因數均為μ、PQ之間的水平距離為S，現在保持高度不變，改變斜面傾角，再把該物體放在P點自由下滑，那么（）

A.它仍然停在Q點B.它停在Q點左側

C.它停在Q點右側D.條件不足無法確定

解析：設斜面長度為S1，物體在水平方向上滑行的距離為S2，斜面傾角為θ，由動能定理得

mgh-μmgcosθs1-μmgS2=0

而S1COSθ+S2=S故S=A對

結論：物體在水平面和斜面上滑行時，雖然動摩擦因數相同但正壓力不同；斜面傾角改變后物體在水平面和斜面上的位移不同，但物體停下的位置相同，把握內在聯系，體會變與不變以關系。

例3．如圖所示，從傾角為θ的足夠長的斜面頂端先后將同一個小球以不同的初速度水平拋出，第一次初速度為V1，球落在斜面上時速度方向與斜面的夾角為Φ1，第二次初速度為V2，球落在斜面上時速度方向與斜面的夾角為Φ2，若V1＞V2則

A、Φ1＞Φ2 B、Φ1＜Φ2

C、Φ1=Φ2D、無法確定

解析：設平拋物體經過一段時間到某位置時，其末速度與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角為β，則：

tamα=tanβ=tanα=2tamβ

兩次拋出的小球落到斜面上時，落點不同，位移大小速度都不同，但兩次位移與水平方向的夾角相同，即，β1=β2由上斜計算知α1=α2而速度方向與斜面的夾角Φ=α-β，故，兩次球落到斜面上時速度與斜面的夾角相同C對

上述物理問題都有一個共同的特點，都強調某種表面上的變化而經過分析，取偽存真，我們揭示出它們的實質是不變的。

（作者單位：甘肅臨澤一中）