对一道高考题的进一步辨析.docx

对一道高考题的进一步辨析.docx对一道高考题的进一步辨析吉林省公主岭一中2012-8-24[原题](2010-海南)如右图,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物体b,b与平行于斜面的细绳的—•端相连,细绳的另一端固定在斜而丄,a与bZ间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动,当它们刚运行至轨道的粗糙段吋()绳的张力减小,b对a的正压力减小绳的张力增加,斜而对b的支持力增加绳的张力减小,地面对8的支持力增加绳的张力增加,地面对a的支持力减小【原解答】:在光滑段运动吋,物块a及物块b均处于平衡状态,对a、b整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡;对b受力分析,如上图,受重力、支持力、绳子的拉力,根据共点力平衡条 -件,有 XFcos0-FNsin0=O ①; w Fsin0+FNcos9-mg=0②; ]由①②两式解得:F=mgsin0,FN=mgcos0; '当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能;(一) 物块a、b仍和对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得到:Fsin0+FNCOS0-mg=O③;FNsin0-Fcos0=ma④;由③④两式解得:F二mgsinB-macose,FN=mgcos0+masin0;即绳的张力F将减小,而a对b的支持力变大;再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力二力平衡,故地面对a支持力不变.(二) 物块b相对于8向上加速滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超重,因此a对b的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上的加速度,也是超重,,结论应该为:绳子拉力一定减小;地面对a的支持力可能增加;、B、D错误;故选C!笔者认为上述解析屮的“(二)物块b相对于a向上加速滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超重,因此a对b的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上的加速度,也是超重,故地面对a的支持力也增大・”值得商榷,因为斜面体a不具有向上的加速度,不是超重。物块b和对于a向上加速滑动,jfua向左做减速运动,属于非惯性参考系。高屮同学对此感到不解。笔者觉得对“物块b相对于a向上加速滑动”的解析,应该采取隔离法。物块b受力情况如下图1所示:物块b只受两个力(mg和NJ,在垂肓于斜瓯方向上与斜面体a具有相同斜面体a受到四个力(Mg、f、M和弘),受力示意图如图2所示。将N?与(M+m)g进行比较o图2具体过程是:将⑶式代入⑷式得f=“(Mg+N、cos0)(7)由⑴式得=mgcos0+max将⑺式代入⑹式得f=p(Mg+ingcos20+ma}cos0)将(7)、⑻两式代入②式得p(Mg+mgcos26+maxcos0)—(mgcos0+血®)sin&=Mci2将⑸式代入⑼式得»(Mg+mgcos20+ma2sin〃cos0)一(mgcos0+ma2sinff)sin0=Ma2艮卩:“(M+血cos?0)g+jLima2sin0cos0-mgcos&sin&—血a?sin2&=Ma2(10)zn “(M+加cos'&)g-加geos0sin。M+〃2sirr0-jLitns\nOcos0将Q0)式代入⑸式得q异(M+〃cos®gfgcos0sin0sin0 ⑴)M+加