(江蘇省泰州市教育局教研室 江蘇省口岸中學(xué)，江蘇 泰州 225300)

江蘇省徐州市、宿遷市2014年高三年級(jí)三模試卷第9題是一道涉及輕彈簧的習(xí)題，該題物理情景新穎，內(nèi)涵豐富，但筆者覺(jué)得該題有值得商榷之處，現(xiàn)分析如下.

圖1

圖2

A．不論k為何值，物體都不能靜止在斜面中點(diǎn)

命題給出的參考答案為：A、B、D.筆者認(rèn)為本題的解決方法可運(yùn)用假設(shè)法.

對(duì)于A選項(xiàng)：假設(shè)物體能靜止在斜面中點(diǎn)，那么對(duì)物體進(jìn)行受力分析，重力沿斜面向下的分大小是：mgsin37°，摩擦力的方向必然沿斜面向上，其最大值為：μmgcos37°=0.5mgcos37°.

要使得物體平衡，則mgsin37°≤0.5mgcos37°.由于sin37°=0.6，cos37°=0.8，顯然不可能平衡，因此A正確.

撇開(kāi)此題，縱觀近年來(lái)各地高考試卷及高考模擬題，其中以輕質(zhì)彈簧為載體，創(chuàng)設(shè)有關(guān)物理情景，對(duì)諸如力的概念、物體的平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用、能的轉(zhuǎn)化與守恒進(jìn)行考查(如2013江蘇高考第9題).彈簧類(lèi)命題出發(fā)點(diǎn)是借助輕彈簧是一種理想化的物理模型，而解題的立足點(diǎn)可歸納為以下幾方面：

(1)彈簧的彈力大小和方向是由其形變決定的.當(dāng)題目中出現(xiàn)彈簧時(shí)，分析時(shí)要注意彈力大小和方向要與形變相對(duì)應(yīng).解題時(shí)一般是從彈簧的形變?nèi)胧址治觯紫纫鞔_彈簧原長(zhǎng)的位置以及形變的位置，其次由物體空間位置的變化的幾何關(guān)系找出形變量x，確定彈力的大小、方向，繼而通過(guò)分析、計(jì)算得到物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的可能變化.

(2)彈簧的彈力不突變.由于彈簧發(fā)生形變的改變過(guò)程需要時(shí)間，瞬時(shí)的形變量可以認(rèn)為不變.故在分析瞬時(shí)變化時(shí)，彈力大小可以認(rèn)為不變.

(3)輕彈簧類(lèi)似輕桿模型，質(zhì)量認(rèn)為是零，即其所受的合外力為零.它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由與之連接的物體決定.

(4)根據(jù)“功是能轉(zhuǎn)化的量度”，彈簧彈力做的功等于彈性勢(shì)能改變量的負(fù)值.或根據(jù)圖像法，F(xiàn)-x圖線與橫軸所圍面積表示彈簧彈性勢(shì)能的變化.需注意高考不作以上定量的計(jì)算要求，但可作定性討論.因此，在分析彈簧彈力做功問(wèn)題時(shí)，由胡克定律(F=-kx)可知該變力為線性變化，故可先求出平均力，再根據(jù)功的定義式進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)然亦可根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒定律求解.通常在求彈力的功或彈性勢(shì)能的改變時(shí)，一般從能量的轉(zhuǎn)化與守恒的角度來(lái)求解.