王敬成
在處理復(fù)雜物理問題時,采用分解加速度的思想,有時會取得意想不到的簡化效果.即使這樣,在采用加速度分解的思路時,也要慎重思考一下運動的物理過程,以防掉入出題人設(shè)置的陷阱.在《物理教學(xué)》2007年第6期上看到倪紅飛老師的一篇文章“加速度分解的陷阱”,筆者覺得該文代表了中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中由于想當(dāng)然而常出現(xiàn)的典型問題.倪老師首先按照學(xué)生常見思路“對加速度進行正交分解”給出題目的解答,然后筆鋒一轉(zhuǎn),在文末采用對自己結(jié)論質(zhì)疑的方式引起大家的注意,發(fā)人深省.在此,筆者就倪老師文末提出的質(zhì)問“加速度這樣分解有沒有問題呢?”進行探討.
題目 如圖1所示,一玩具汽車由靜止開始從A點向左做加速度為a的勻加速直線運動,到B點時速度為v,此時BC繩與水平面方向的夾角為θ,已知重物的質(zhì)量為m,BC繩此時的長度為L.求:
(1)此時重物的速度;(2)此時繩子受到的拉力.
在倪老師的論文中,對第一問“此時重物的速度”通過對車的速度分解已求出,對于第二問“此時繩子受到的拉力”,采用了自己質(zhì)疑的方法——加速度正交分解,給出重物上升的加速度a物,再結(jié)合牛頓第二定律算出繩子所受拉力.
下面我們就來定性分析一下,該題中是否可以通過加速度進行簡單的正交分解來求解.
1.定性分析正交分解求加速度的正確性