2010年高考海南卷物理第5题答案的商榷

吴振鹏

(枞阳县浮山中学 安徽 安庆 246736)

高考题一直以严谨著称，但有个别好题经过推敲可能也会有瑕疵.例如，2008年高考海南省考查了斜面上滑块的摩擦力方向的多解，2010年又考了相似题，可答案均不够严密.教学过程中，笔者发现有几个问题值得思考.

图1

【原题】(2010年高考海南卷物理第5题)如图1，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上．a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动．当它们刚运行至轨道的粗糙段时

A．绳的张力减小，b对a的正压力减小

B．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加

C．绳的张力减小，地面对a的支持力增加

D．绳的张力增加，地面对a的支持力减小

答案：选项C.

解析：运动到粗糙部分，物块b相对a上滑，绳松弛，张力减为零；加速度有垂直斜面向上的分量，对b的支持力增加；b相对上滑，故超重，地面对a的支持力增加.

问题一：物块b一定相对a上滑吗？

假设a,b相对静止，对整体而言，加速度a 水平向右， 如图2.沿斜面方向，只要满足acosθ

图2

问题二：物块b相对上滑，就是相对向上加速吗？相对向上加速就超重吗？

如图3，沿斜面方向，物块a的加速度满足a1cosθ>gsinθ时，绳不能推，b沿斜面向下的加速度只能为a2x=gsinθ，发生相对滑动；垂直斜面方向上，加速度相等，a1y=a2y,由图3可知，a2的竖直分量大于零，地面对a的支持力增大.

图3

结论：地面对a的支持力如何变化，取决于a和地面的摩擦因数，如μ≤tanθ，a,b相对静止，地面对a的支持力不变；如μ>tanθ，a,b相对滑动，地面对a的支持力增大.