形似神异问题归类分析

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1、31卷第9期物理教学Vo1．3lNo．92009年9月PHYSICSTEACHINGSept．2009形似神异问题归类分析袁振卓(内邱中学河北054200)在学习物理的过程中，同学们经常会遇到一些情景相sin30。=mg①似、内容相近的题目。不少同学善于套用陈题的结论或方TAccos30。=②法，结果往往出错。这些题目看似一样，其实有质的差别，对联立方程①②得：--mgcot30。=100N。由牛顿第待这类问题需细心辩析、仔细研究、追根溯源、方可得解。现三定律得，杆BC受到绳子的作用力的大小为100_N，方向举例如下：水平向左。[例1]如图1甲所

2、[例zion图3甲所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引示，一水平横梁的一端B小船，若水的阻力恒定不变，则船在匀速靠岸的过程中，下列插在墙壁内，另一端装有说法正确的是()一小滑轮C，一轻绳的一F端A固定于墙壁上，另一(甲)(乙)端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，ACB图1=30。，则滑轮受到绳子的作用力为——N，方向(甲)(乙)cl．．．．．一如图1乙所示，BC为轻杆，B端水平插在墙壁内，一轻图3绳的一端A固定于墙壁上，另一端跨过轻杆后悬挂一质量(A)绳的拉力不断增大m10kg的重物，ACB=30。，则轻杆受到绳子的作用为(B)绳的拉力保持不

3、变N，方向．(g=10m／s)(C)船受到的浮力保持不变解析：以上两题，很多同学认为结果是一样的，其实不(D)船受到的浮力不断减小然。两道题的本质区别就在于图1甲图中细绳跨过的是定如图3乙所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船，滑轮，整个绳为一根绳，同一根绳上的张力处处相等。图1人拉绳的速度保持不变，则船在靠岸的过程中，下列说法正乙图中，细绳跨过的是轻杆的一端，虽然是一根绳，但绳上的确的是()张力不相等。在图l甲图中，可选与滑轮接触的绳子上的点(A)小船的速度保持不变为研究对象，受力分析如图2甲所示，由平行四边形定则，求(B)小船的速度增大得两拉

4、力T的合力T=T-100N，滑轮对C点的作用力F(C)小船的速度减小应与T等值反向。再由牛顿第三定律得：绳子对滑轮的作(D)小船的速度先增大后减小用力F=F=100N，方向应与F反向，即斜向左下方与竖直方向夹角为6O。。TFmgtI2(甲)(乙)T=mgmg(甲)(乙)图4解析：以上两题，是不同性质的两个题。图3甲是共点图2力平衡问题，图3乙是运动的分解问题。在图3甲中，以小在图1乙图中，应选结点C点为研究对象，受力分析如船为研究对象进行受力分析，受重力mg，水对船的浮力图2乙所示，因杆为轻杆，不计重力，杆对C点作用力方向不F，水对船的阻力，绳对

5、船的拉力F，受力如图4甲所示。确定。为简便起见假定沿杆方向，即水平向右。根据共点力根据共点力的平衡得：的平衡可得：·44’F+FsinO=mg⋯⋯①F，显然只有向甲做垂线段(即图中的AB)时，力F￡是最Fcos0=FI⋯⋯②小的。由直角三角形的知识可得：乙的拉力的最小值为因船在靠岸的过程中，水的阻力恒定不变，且口角在不—Fsin30。=100N，方向与F垂直。断增大，根据方程②知：绳的拉力F不断增大。再根据方程[例4]如图7所示，质量相等①知：船所受到浮力不断减小。所以正确答案为A、D。小铁球甲、乙分别固定在长度均为在图3乙中，以小船为研究对象进

6、行分析，我们知道小L的轻线、轻杆的下端。线、杆的船在运动过程中，它的实际速度Vo为合速度，是由沿着绳的上端分别固定于O点，且均能绕0方向的分速度和垂直绳的方向的分速度-02合成，如图4点无摩擦地转动。要求小球能绕乙所示。根据图4乙可知：船速过最高点。求小球在最低点的最小(甲)(乙)速度口。、各为多大?嘞一。图7解析：此题的本质区别在于甲从题意中知道，人拉绳的速度。保持不变，且口角在不球固定在轻线的下端，轻线只能拉小球。乙球固定在轻杆的断增大，所以小船的速度Vo在不断增大。正确答案为B选下端，既能拉小球、也能支持小球、也能既不拉也不支持小项。球。对

7、甲图来说，小球能过最高点，有一最小速度D0．此时[例3]两人在两岸用绳拉小船在河流中行驶。如图5小球的重力刚好提供向心力，即：甲所示，已知甲的拉力是200N，拉力方向与航行夹角为3O。。一2mg=777．⋯⋯①两绳在同一水平面内，若要使小船在河流中间沿直线行驶，则另加一个乙的拉力最小值为多少?用力的方向如何?根据题意可以知道，甲球在整个运动过程中机械能守恒，以小球在过最低点时的水平面为参考平面，根据机械能守恒定律得：／／11[[[一皿[工二力÷mu1。一2mgL+寺mVo⋯⋯②联方程①②得：一(甲)(乙)对乙图来说，小球刚好能过最高点的最小速度为

8、0，根据题意可以知道，乙球在整个运动过程中机械能守恒，以小图5球在过最低点时的水平面为参考平面，根据机械能守恒定律如图5乙所示。已知合力