鐘 鳴

(江西省九江市教科所 江西 九江 332000)

2012年高考理綜(新課標(biāo))第24題，題目取材于生活實(shí)際，情境常見，可謂人人皆知，充分體現(xiàn)了城鄉(xiāng)公平性，體現(xiàn)了STS的新課標(biāo)理念.

原題及參考答案，見附錄.

由于我省使用新課標(biāo)試卷，所以筆者談?wù)勔恍┛捶ǎ垖＜腋?

1 從教科書來講

所以，新課標(biāo)的教科書要求只講共點(diǎn)力的平衡條件，不講共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用.物體平衡的課本地位，從章降為節(jié)，甚至比節(jié)更低.物體平衡的邏輯地位，不是獨(dú)立的思維邏輯，而是牛頓運(yùn)動定律的特例，a=0的情況，F(xiàn)合=0.

從這個(gè)角度來講，2012年新課標(biāo)試卷中第16題(6分)考了物體平衡，第23題(10分)含有物體平衡，第24題(14分)重點(diǎn)考查物體平衡，是否多了一些.

2 從考試說明來講

必修模塊物理1的部分考試說明.

(1)主題：相互作用與牛頓運(yùn)動定律.

(2)內(nèi)容：共點(diǎn)力的平衡.

(3)要求：Ⅱ.

(4)說明：處理物體在粗糙面上的問題，只限于已知相對運(yùn)動趨勢或已知運(yùn)動方向的情況.

拖把題符合考試說明的內(nèi)容，但與主題有些偏差.拖把題第二問考的是極限情況，不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動.似乎在內(nèi)容和難度上打了一個(gè)擦邊球.

3 從競賽輔導(dǎo)來講

大部分物理競賽輔導(dǎo)書是從“物體平衡”開始，“自鎖”幾乎是第一個(gè)知識點(diǎn)，拖把題第二問的本質(zhì)就是自鎖，所以，參加過競賽輔導(dǎo)的學(xué)生明顯占有優(yōu)勢.國家目前的政策是不提倡競賽，逐年取消競賽的優(yōu)惠條件.這題很容易給中學(xué)物理教學(xué)一個(gè)反方向的信號.

4 從題目本身來講

題干已知條件中有μ，第二問中又是λ，請問μ和λ的物理意義有區(qū)別嗎？如果學(xué)生答案為 tanθ0=μ，能否得分呢？

5 從參考答案來講

當(dāng)然，題目的優(yōu)點(diǎn)也很突出.題目取材于家庭日常用品，就題目本身而言，情境簡化相當(dāng)成功.拖桿質(zhì)量可忽略，沿拖桿方向推拖把.在高中物理教學(xué)中，抓住實(shí)際物體的主要矛盾，忽略次要矛盾，形成理想模型，是物理學(xué)的主要思想之一.

以上是筆者的看法，不足之處，請多批評指正.

【附錄】

【題目】拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(圖1).設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ.

圖1

(1)若拖把頭在地板上勻速移動，求推拖把的力的大小.

(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運(yùn)動的水平推力與此時(shí)地板對拖把的正壓力的比值為λ.已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動.求這一臨界角的正切tanθ0.

解析：(1)設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把.將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，按平衡條件有

Fcosθ+mg=N

(1)

Fsinθ=f

(2)

式中N和f分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力.按摩擦定律有

f=μN(yùn)

(3)

聯(lián)立式(1)～(3)得

(4)

(2)若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開始運(yùn)動，應(yīng)有

Fsinθ≤λN

(5)

這時(shí)式(1)仍滿足.聯(lián)立式(1)、(5)得

(6)

現(xiàn)考察使上式成立的θ角的取值范圍.注意到上式右邊總是大于零，且當(dāng)F無限大時(shí)極限為零，有

sinθ-λcosθ≤0

(7)

使上式成立的θ角滿足θ≤θ0，這里θ0是題中所定義的臨界角，即當(dāng)θ≤θ0時(shí)，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動拖把.臨界角的正切為

tanθ0=λ

(8)