石有山
教育部考試中心自2020年起,不再制定普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱。在后考綱時(shí)代,新課程背景下,課程標(biāo)準(zhǔn)和近幾年的高考試題就是高考命題的依據(jù)。在近幾年的高考試卷中,物理計(jì)算題的情境性命題增多,“無情境不命題”成為常態(tài),試題綜合性強(qiáng),難度大,建模要求高,數(shù)學(xué)運(yùn)算量大,再加上高考考場的緊張氛圍和時(shí)間限制使得很多考生根本做不到冷靜地去分析,更談不上快速準(zhǔn)確得到答案。要想成功破解物理計(jì)算題首先要明晰問題的本質(zhì),即所有的大題或難題,看似繁雜凌亂,很難理出頭緒,實(shí)則都是一些基本現(xiàn)象和知識的疊加,只要按部就班地逐層分析,找到問題的切入口,就可以順利求解。下面舉例說明,供同學(xué)們參考。
一、力學(xué)中的多物體或多過程型問題
力學(xué)綜合試題往往呈現(xiàn)出研究對象的多體性、物理過程的復(fù)雜性、已知條件的隱含性、問題討論的多樣性、數(shù)學(xué)方法應(yīng)用的技巧性等特點(diǎn),對考生的理解能力和推理能力的要求較高。
例1 如圖1所示,一質(zhì)量M=2kg的長方體空木箱在水平拉力F作用下向右做加速直線運(yùn)動(dòng)。木箱與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.7,木箱內(nèi)有-質(zhì)量m=1kg的鐵塊恰好能靜止在后壁上,鐵塊與木箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.5。運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后減小拉力且木箱仍做加速運(yùn)動(dòng),鐵塊沿木箱后壁落到底部不反彈。當(dāng)木箱的速度v0=4m/s時(shí)撤去拉力,最終鐵塊恰好沒有與木箱的前壁相碰。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)木箱開始運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F的大小。
(2)木箱的長度。