趙登世

題目 如圖1，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運(yùn)動(dòng).不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g.則

A.a落地前，輕桿對(duì)b一直做正功

B.a落地時(shí)速度大小為[KF（]2gh[KF）]

C.a下落過程中，其加速度大小始終不大于g

D.a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b對(duì)地面的壓力大小為mg

試題解析 從a、b兩物體速度牽連關(guān)系入手可知a落地時(shí)b的速度為零，對(duì)a、b組成的系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒，可得出B選項(xiàng)正確.由于b物體初速度為零，末速度也為零，而中間速度不為零，對(duì)b用動(dòng)能定理可知a落地前輕桿對(duì)b先做正功后做負(fù)功，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤.又由于輕桿對(duì)b先做正功后做負(fù)功，所以輕桿對(duì)b的力是先向右下方的推力、瞬間為零后變?yōu)橄蜃笊戏降睦?，由牛頓定律可知，輕桿對(duì)a的力是先向左上方的推力、瞬間為零后變?yōu)橄蛴蚁路降睦?，故a的加速度先小于g，瞬間等于g，而后大于g，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.從b受力情況可知，a落地前某一瞬間輕桿對(duì)b的力為零，這一瞬間b的速度最大，a的機(jī)械能最小，所以b對(duì)地面的壓力大小為mg，D選項(xiàng)正確.

學(xué)生解答困難的原因分析：

（1）學(xué)生如果找不出a、b兩物體速度牽連關(guān)系，或者分析不出a落地瞬間b的速度為零這一現(xiàn)象，就會(huì)盲目認(rèn)為輕桿對(duì)b的力一直是推力，所以輕桿對(duì)b一直做正功， a下落過程中，其加速度大小始終不大于g，這兩個(gè)錯(cuò)誤答案.

（2）桿的彈力可能是拉力、也可能是推力、還可能不沿著桿，往往需要綜合其它情況，如運(yùn)動(dòng)情況、能量轉(zhuǎn)換情況、做功情況來綜合分析.學(xué)生分析不出b的速度先增后減，就很難分析出桿的力如何變化.

總之，2015年全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合（新課標(biāo)2）第21題是命題專家精心設(shè)計(jì)的一個(gè)好題，是源于生活又高于生活的一個(gè)好題.這是一個(gè)值得教師和學(xué)生反復(fù)玩味和賞析的好題.