居石磊

(江蘇省南通市小海中學(xué) 226000)

2017年高考全國(guó)理綜卷第21題是一道選擇題，盡管這是一道選擇題，但是它對(duì)學(xué)生的力的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了深刻的考察，如果學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)力的知識(shí)掌握不扎實(shí)，這道題的解答會(huì)讓學(xué)生感到很困難.在這道選擇題中，物體所受到的重力是不變的，在解題的過(guò)程中應(yīng)該牢固記住這個(gè)解題的關(guān)鍵信息.

一、試題的題目以及對(duì)題目的所含信息的分析

題目(2017年高考全國(guó)理綜卷Ⅰ第 21 題)如圖1所示，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物 ，用手拉住繩的另一端N，初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α(α>π/2).現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起 ，并保持夾角α不變.在OM由豎直被拉到水平的過(guò)程中( ).

A.MN上的張力逐漸增大

B.MN上的張力先增大后減小

C.OM上的張力逐漸增大

D.OM上的張力先增大后減小

在解題之前，應(yīng)該先對(duì)題目中所包含的信息進(jìn)行分析，這樣才能夠?yàn)榻獯鹪擃}提供一定的參考標(biāo)準(zhǔn).經(jīng)過(guò)分析可知，這道題中主要包含了3個(gè)力分別是OM所受到拉力，MN所受到的拉力以及重物M的重力，現(xiàn)在將重物緩慢向上拉的過(guò)程之中，重物M的重力是不會(huì)發(fā)生變化的，OM的拉力和MN的拉力的合力與重物M的重力的大小應(yīng)該相等，方向相反，這3個(gè)力的合力是為零的.如此在重物上升的過(guò)程中達(dá)到了一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài).其次，隨著重物上升的過(guò)程中，重物M的重力與OM的拉力的夾角應(yīng)該是逐漸變大的，夾角的范圍是0°到90°.

二、試題的不同解法

1.正弦定理解法

經(jīng)過(guò)上面的分析，我們已經(jīng)知道該題目中3個(gè)力是處于一種動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)的，3個(gè)力的大小和方向在空間上處于平衡狀態(tài)，不管在那個(gè)時(shí)刻，或者哪個(gè)位置都是它們的合力都是為零的，根據(jù)高中物理知識(shí)我們可以知道，3個(gè)共點(diǎn)力處于平衡狀態(tài)，那這3個(gè)力通過(guò)平移是能夠組成一個(gè)封閉三角形的，而組成一個(gè)封閉的三角形過(guò)后就能應(yīng)用正弦定理將OM的拉力以及MN的拉力用重力和角度α表示出來(lái).之所以要用重力表示出來(lái)，經(jīng)過(guò)上面的分析已經(jīng)知道重力M是不變的.

2.正交分解解法

根據(jù)高中物理力的相關(guān)知識(shí)可知，力既能進(jìn)行合成也能進(jìn)行分解，上述題目中是3個(gè)力處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，且角度α是不變的，所以將重力進(jìn)行正交分解，也能夠得出重力與拉力的關(guān)系式.進(jìn)行正交分解時(shí)，必須要選擇合理的坐標(biāo)系.本文中將y軸建立在拉力OM所在的方向上，同樣也可以將y軸建立在MN所在的方向上.首先對(duì)y軸建立在OM方向上的公式進(jìn)行推導(dǎo).

通過(guò)上述3種解法對(duì)2017年高考全國(guó)理綜卷第21題進(jìn)行解題，能夠帶給學(xué)生不一樣的解題思路，對(duì)學(xué)生解決的物理思維有一定的作用.其次，使用不同的方法進(jìn)行解析，所收到的成效也是不一樣的，比如，正交分解法解決時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間太多，不利于學(xué)生在高考中使用，最合理有效的方法是利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解析.一眼就能夠看出每個(gè)力的變化情況.節(jié)約了考試時(shí)間.所以，教師在平時(shí)的教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生多種解題技巧，以便學(xué)學(xué)生能夠更好的解決物理習(xí)題.