顧小偉

(江蘇省海安市曲塘中學 226661)

斜面模型的受力分析中可以涉及眾多考點，摩擦力、重力、電場力、磁場力都可以包含其中，并可通過該模型創(chuàng)設復雜的物理情境，是對物理知識的系統(tǒng)性考察.斜面問題千變?nèi)f化，光滑斜面、粗糙斜面、斜面組合等等，可以對運動學、牛頓運動定律及功能關系等進行分析.

一、斜面模型展示摩擦力特性

摩擦力具有被動性的特點，即其總是阻礙物體向運動趨勢方向發(fā)展，導致摩擦力的方向總是與物體運動趨勢方向相反.通過摩擦力的這一特性，導致摩擦力參與的力學問題都存在一個求解范圍的特點.同時，摩擦力的變化也會出現(xiàn)非單調(diào)變化的情況.

圖1

例：斜面上有一物體，已知斜面傾角為θ，現(xiàn)沿斜面方向給物體施加一個力才足以使物體靜止.現(xiàn)設定最小力為F1，最大力為F2，如圖1所示，求物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)及物體質(zhì)量.

二、斜面模型體現(xiàn)受力分析方法

高中物理受力分析常用方法包括整體法、隔離法、正交分解法等，整體法與隔離法適用于動力學部分，尤其是涉及到多個物體的運動組合情況；而正交分解法則是力學最基本的物理方法，在受力分析與建立平衡方程時有著重要的應用.

圖2

例1 如圖2，已知斜面固定，斜面上有兩個質(zhì)量相同的物體A、B，兩物體緊密接觸下滑，但兩物體的接觸面光滑.且物體A與斜面的動摩擦因數(shù)是B的兩倍，斜面的傾角為α，物體B與斜面的動摩擦因數(shù)為( ).

三、斜面模型遷移應用

斜面模型并不都是簡單的給出一個斜面，也存在一些特殊的斜面模型，需要學生進行靈活的思維遷移.例如斜面上的平拋運動問題、臺階問題、斜面磁場問題等等.但歸根結(jié)底，其考察的本質(zhì)都是一樣的.主要抓住幾何關系，結(jié)合運動學定律，正確進行受力分析，即可實現(xiàn)求解.

圖3

例2 如圖3所示，一個小球從一樓梯頂部拋出，初速度為v0=2 m/s，圖中所示的臺階高度均為0.2 m，寬度為0.25 m.試問，最終小球會落到第幾級臺階上？

總之，斜面問題是一類綜合性問題，可以涉及到力學、運動學、功能學等眾多知識點.尤其在考試中，該類題型常被賦予眾多解題情境，需要學生靈活應變，將各類情境抽象、類比或者等效成斜面問題，從中抽象出斜面模型進行求解，這樣必然有助于學生理解，促進學生對物理知識點的掌握.