宋艷玲

在高三備考測驗中，有兩道關于接觸面的支持力、細繩的拉力及接觸面的靜摩擦力的題目，學生做得非常不好。究其原因，是當初學習彈力及摩擦力時，老師過多地根據(jù)牛頓第二定律執(zhí)果索因而得到答案，忽視了從彈力和靜摩擦力產(chǎn)生的原因得到結果而造成的。

例1.如圖1，物塊a、b質量分別為m1和m2，放在傾角為53°的斜面上，忽略一切摩擦，物塊a、b之間有一個處于伸長狀態(tài)的彈簧，a、b用細線系在墻的兩端，細線和斜面平行，那么

（1）在只剪斷上面的細線的瞬間，a、b的加速度各為多大？

（2）在只剪斷下面細線的瞬間，a、b的加速度各為多大？

例2.如圖2，水平地面上有一楔形物體b，b的斜面上有一小物塊a；a與b之間、b與地面之間均存在摩擦。已知楔形物體b靜止時，a靜止在b的斜面上?，F(xiàn)給a和b一個共同的向左的初速度，與a和b都靜止時相比，此時可能（ ）

A.a與b之間的壓力減少，且a相對b向下滑動

B.a與b之間的壓力增大，且a相對b向上滑動

C.a與b之間的壓力增大，且a相對b靜止不動

D.b與地面之間的壓力不變，且a相對b向上滑動

在高一新生剛開始學習彈力時，對放在桌子上的兩本書，受到桌面的支持力等于兩本書的重力，這個結果學生由初中的二力平衡就能得到，在學習彈力的過程中，老師一定要從彈力產(chǎn)生的根本原因啟發(fā)引領學生分析：由于重力的作用，其作用效果是使書向下加速，當把書放在桌子上時，桌面就受到擠壓而產(chǎn)生支持力，所受的擠壓產(chǎn)生的力若小于重力，書就繼續(xù)擠壓直到桌面產(chǎn)生的支持力等于重力時，桌面不繼續(xù)被擠壓，保持這種形變，對書的支持力等于書的重力。若拿走一本，則由于剩下一本書的重力小了，對桌子的擠壓效果減弱了，桌子產(chǎn)生的支持力就小了，小到等于一本書的重力；若在原來兩本書的基礎上再加一本書，共三本書，則擠壓效果增強，支持力等于三本書的重力。那么，我們知道一個事實，拿走一本書，剩下的書不會跳起來，原因是彈力瞬間變成了一本書的重力大小了；放上第三本書時也不會掉下來，因為彈力瞬間變成了三本書的重力了，這里不存在支持力一定等于兩本書的重力，它當初等于兩本書的重力乃至于后來等于一本書的重力或三本書的重力都是因為它是被動的，是按需產(chǎn)生的。如果提供不了三本書的重力那么大的支持力的話，書才會掉下來，這些情況要跟高一的學生詳細地分析強調，才能培養(yǎng)學生對擠壓力的被動性有深入的認知。

再比如，靜止的電梯細繩下懸掛一小球，繩對小球的拉力等于重力，原因同書靜止桌面時受到的支持力等于重力。當電梯從靜止加速向上運動時，繩子的拉力如何？關于這個問題的討論，可以把細繩換成輕質細軟彈簧，由于電梯向上加速，而物體由于慣性要保持原來的狀態(tài)，就使得彈簧被拉長，從而對小球產(chǎn)生比重力大的彈力，直到產(chǎn)生的彈力使小球的加速度和電梯加速度相等時，彈簧不再伸長，保持這個形變量穩(wěn)定。高中物理中，細繩不可伸長，那么，這個問題，把細繩換成輕質細軟彈簧，學生很容易明白，然后再說明細繩的道理也相同。

【正確分析求解】

例1中，學生一定要首先弄明白，兩條細線上的拉力都是被動產(chǎn)生的，以后是否變化，取決于產(chǎn)生拉力的原因以及產(chǎn)生拉力大小的原因是否變化。若彈簧的拉力與m1g相等，則下面細線沒有拉力，若彈簧的拉力大于m1g，則下面細線有拉力；上面細線的拉力產(chǎn)生的原因則是受彈簧向下的拉力和重力分力，所以，不論彈簧彈力多大，上面細線都有拉力，大小等于重力沿斜面分力和彈簧彈力大小之和，那么，（1）只剪斷上面細線的瞬間，由于在一瞬間彈簧的彈力來不及變化，所以下面細線產(chǎn)生拉力的原因沒變，因而拉力沒變，物體a的加速度為0；而物體b的加速度向下。（2）只剪斷下面細線的瞬間，上面細線產(chǎn)生拉力及拉力大小的原因沒變，所以，物體b的加速度為0；而物體a的加速度分兩種情況，和前面對應的來說，第一種物體a加速度為0，第二種物體a的加速度不為0，方向沿斜面向上。

例2中，從桌面上的書和電梯中的小球的詳細分析中，很容易能確定斜面對物塊的支持力一定變大；同理也順利地得到a、b是否保持相對靜止以及a、b之間的摩擦力的方向：第一，若b的加速度較小，則二者之間有摩擦力，方向沿斜面向上，但比靜止時的摩擦力小了，由于需要的摩擦力小于最大摩擦力，所以二者相對靜止；第二，若加速度較大，分兩種情況：（1）加速度較大，物塊相對斜面有向上的運動趨勢，需要的摩擦力沿斜面向下，但需要的不超過最大靜摩擦，二者就相對靜止。（2）加速度更大，物塊需要的摩擦力沿斜面向下，但需要的超過最大靜摩擦，二者就相對運動，a相對b沿斜面向上運動。而正是由于a相對b沿斜面向上運動，有豎直向上的加速度分量，所以出現(xiàn)超重現(xiàn)象。綜上所述，正確答案為：BC。

提高課堂效率要有長遠目標，一節(jié)課是否高效率，要看對后期學生遇到的問題是否起到“有法可依”的作用，從而使學生清晰順利地解決問題并享受充滿樂趣的分析求解過程。

參考文獻：

董和先.對課堂效率的通俗解讀[J].華奧教師，2013（01）.

編輯 溫雪蓮