【摘要】連接體問(wèn)題是高中物理課程中的重點(diǎn)內(nèi)容，它具有較強(qiáng)的綜合性，涉及多個(gè)物體的相互作用，是避不開(kāi)的難點(diǎn)問(wèn)題.高考物理考題中連接體問(wèn)題的出現(xiàn)概率也很高，因此學(xué)生必須在連接體問(wèn)題上下足功夫.解決連接體問(wèn)題的常規(guī)方法是采用牛頓定律和力的平衡條件，但對(duì)于復(fù)雜的情況，這種方法會(huì)變得繁瑣和難以操作.

【關(guān)鍵詞】連接體；高中物理；解題技巧

作圖法是一種將物理問(wèn)題用圖形的方法表達(dá)和解釋的技術(shù).在初中物理中，學(xué)生就接觸了簡(jiǎn)單的圖解法，如力的合成圖、分解圖等.而作圖法是在這基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，并且在高中物理中特別適用.在連接體問(wèn)題中，作圖法可以非常巧妙地解決一些問(wèn)題.下面，以一道高考物理考題為例，來(lái)演示作圖法的應(yīng)用.

例題 如圖1所示，質(zhì)量為M的木塊上表面用鉸鏈連接甲、乙兩個(gè)輕質(zhì)木棒，兩木棒均可以在同一豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩木棒的上端分別固定著小球A和小球B，將整個(gè)裝置放在兩光滑豎直墻面之間的水平地面上，并使兩木棒所在平面垂直于豎直墻面，當(dāng)甲木棒與豎直墻面夾角大小為37°時(shí)，乙木棒與豎直墻面夾角的大小為45°，此時(shí)木塊與水平面之間恰好無(wú)摩擦力，整個(gè)裝置保持靜止.取sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說(shuō)法正確的是（" ）

（A）兩小球A，B的質(zhì)量之比為3∶4.

（B）甲、乙兩木棒對(duì)兩小球的彈力之比為52∶6.

（C）若將木塊向右移一小段距離，裝置仍保持靜止，此時(shí)地面對(duì)木塊的摩擦力方向向左.

（D）若將木塊向右移一小段距離，裝置仍保持靜止，此時(shí)地面對(duì)木塊的支持力變小.

解析 圖2為A小球受力分析的示意圖.

對(duì)小球A受力分析可知，小球A受到墻面的彈力FNA=mAgtan37°，

解得mA∶mB=4∶3，故（A）項(xiàng)錯(cuò)誤；

若將木塊向右移一小段距離，甲木棒與豎直方向的夾角變大，乙木棒與豎直方向的夾角變小，兩木棒受到豎直墻面的彈力合力方向向右，整體分析可知，地面對(duì)M的摩擦力方向向左，故（C）項(xiàng)正確；

在豎直方向上，地面對(duì)木塊的支持力始終等于整體總重力，大小不變，故（D）項(xiàng)錯(cuò)誤.

答案：（B）（C）.

下面從數(shù)形結(jié)合的角度處理本題較難的（C）選項(xiàng)，題干指出木塊與水平面之間恰好無(wú)摩擦力，畫(huà)出A，B受到木棒的作用力如圖3所示，甲對(duì)A作用力的水平分力與乙對(duì)B作用力的水平分力等大反向，F(xiàn)Ax=FBx，合力為零.

若將木塊向右移一小段距離，甲木棒與豎直方向夾角變大，乙木棒與豎直方向夾角變小，但A，B小球各自的重力并沒(méi)有發(fā)生改變，木棒對(duì)A，B小球豎直方向分力不變，如圖4所示，F(xiàn)A′與FA豎直分力相等，F(xiàn)B′與FB豎直分力相等，水平方向：F′Axgt;F′Bx，兩個(gè)力合力向左，墻壁對(duì)連接體系統(tǒng)合力向右，裝置仍保持靜止，此時(shí)地面對(duì)木塊的摩擦力方向向左.

點(diǎn)評(píng) 以邏輯推理公式推導(dǎo)得出結(jié)果比較復(fù)雜、抽象，通過(guò)圖象很容易分析出整體的受力情況，通過(guò)圖象可以化抽象為具體，圖解法是高中物理重要解題方法.

高考重視能力立意，凸顯對(duì)核心素養(yǎng)考查，在教學(xué)中需要提高學(xué)生利用作圖法處理問(wèn)題的能力，對(duì)高中物理教學(xué)也有很好的導(dǎo)向作用.

方法總結(jié)

作圖法，作為一種直觀且高效的解題策略，在解決連接體問(wèn)題時(shí)展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì).通過(guò)作圖，我們可以將復(fù)雜的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直觀的圖形，從而更加清晰地理解問(wèn)題的本質(zhì).在連接體問(wèn)題中，作圖法尤其適用于分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

首先，我們需要根據(jù)題目的描述，準(zhǔn)確地畫(huà)出物體的連接方式和受力情況.這包括但不限于重力、支持力、摩擦力等.通過(guò)作圖，我們可以直觀地看出各個(gè)力之間的相對(duì)大小和方向，從而便于我們進(jìn)行后續(xù)的分析和計(jì)算.

其次，作圖法還可以幫助我們預(yù)測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).通過(guò)畫(huà)出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡或者速度矢量圖，我們可以大致判斷出物體的運(yùn)動(dòng)方向、速度大小以及加速度等關(guān)鍵信息.這些信息對(duì)于解決連接體問(wèn)題至關(guān)重要.

最后，作圖法還可以用于檢驗(yàn)我們的解題過(guò)程是否正確.在完成解題后，我們可以再次作圖，將解題過(guò)程中得到的各個(gè)參數(shù)和結(jié)果反映在圖形上.如果圖形與題目描述相符，那么我們的解題過(guò)程就是正確的.反之，如果圖形與題目描述存在出入，那么我們就需要重新審視我們的解題過(guò)程，找出其中的錯(cuò)誤并進(jìn)行修正.

總的來(lái)說(shuō)，作圖法在連接體問(wèn)題中的運(yùn)用是一種非常實(shí)用且高效的解題策略.通過(guò)作圖，我們可以更加直觀地理解問(wèn)題、預(yù)測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及檢驗(yàn)解題過(guò)程的正確性.因此，在解決連接體問(wèn)題時(shí)，我們應(yīng)該充分利用作圖法的優(yōu)勢(shì)，以提高解題的效率和準(zhǔn)確性.

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析，可以利用作圖法來(lái)表達(dá)和解釋力系結(jié)構(gòu)，體會(huì)數(shù)形結(jié)合在解決連接體問(wèn)題中的巧妙應(yīng)用.作為一種高中物理解題的重要方法之一，作圖法可以把抽象的物理概念具象化，有助于學(xué)生理解和記憶.通過(guò)實(shí)際例子，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用作圖法來(lái)解決物理問(wèn)題，不僅可以提高他們的解題能力，還可以培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的人才，符合當(dāng)前教育的發(fā)展趨勢(shì)和要求.