“相互作用”中的特殊问题求解

房亚晶

特殊值法：这种方法与数学中的特殊值法有相似，但略有不同，数学中一般0或1为特殊值，而在高中物理学习中，我们会发现特殊状态（或位置）相当于数学中的特殊值.这些特殊状态（或位置），需要我们根据题目，联系所学知识，细细分析.

例1 如图l所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（）

A.一直下降

B.一直上升

C.先升高后降低

D.先降低后升高

解析 初学者会认为空心球壳和水的共同重心在一直下降，忽略了水全部从空心均匀球壳流出时的这一特殊状态，此时空心球壳和水的共同重心变成了空心均匀球壳的重心，应为球心，与一开始装满水时一样.所以此题应选D.

特殊值法，不可简单地认为是题中的初状态和末状态这两个特殊状态，有时在过程中的某一状态也会为特殊状态，需要我们用心领会题意，细化过程，结合已学知识，才能很快地找出特殊状态解决问题.

假设法：就是假设某一条件成立，根据题意和已学的知识推导出结论，并检查这些结论是否符合题意，如果符合题意，即假设正确，如果不符合，即假设错误.

例2 画出图2中物体A和B所受重力、弹力的示意图.（各接触面均光滑，各物体均静止）

解析 物体A和B所受重力、弹力的示意图如图3所示.

图3中最右一幅图最易出错，我们可以借助于假设法来处理A球的受力情况，假设没有倾斜的墙面，能够保持原状，说明倾斜的墙面对小球没有压力的作用，小球只受到重力和地面对小球的支持力作用.

在判断静摩擦力的有无时，经常用到假设法.

例3 有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图4所示.现用一水平力F作用在乙物体上，物体之间仍保持静止，下列说法正确的是（）

A.丙受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左

B.甲受到水平向右的摩擦力作用

C.乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右

D.丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右

解析 假设甲物体不受乙物体对甲的静摩擦力，能静止于乙物体上，合力为零，所以甲物体不受摩擦力作用；对于乙、丙物体受到的静摩擦力大小和方向，可用整体法和平衡法相结合判断出静摩擦力的大小是F，答案为AC.

反推法：当我们不确定某一物理量时，我们可以利用其它物理量来反推出这一物理量.

例4 水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图5所示，则滑轮受到绳子的作用力的大小为（g取10N/kg）（）

A.50N

B. 20N

C.100N

D.

解析 滑轮受到绳子的作用力大小和方向不确定时，可根据三力平衡，反推出大小等效为两段绳中拉力F1和F2的合力，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重力，即F1=F2=G=mg=100N.可考虑应用平行四边形定则或三角形定则合成，如图6，本题选C.

总之，特别的问题采用特殊的方法、技巧内容处理，收到事半功倍的效果.特殊的方法很多，这需要我们不断积累，总结经验，才能运用得如鱼得水，并能够激发学习物理的兴趣.

（上接第18页）

解析 重心是重力的作用点，是一个物体受重力的总效果的反映.可根据重力的方向是竖直向下和二力平衡的条件来突破此题.如图4，先在A点把薄板悬挂起来，对于静止的薄板而言，只受重力和绳子上的拉力，由于这两个力必等大反向共线，即重力与绳子处于一条直线上，因此绳子的直线通过重心（重力作用点），即薄板的重心一定在AB直线上.然后在C点把薄板再悬挂一次，同理可知，薄板的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB、CD的交点在O，就是薄板的中心位置.

三、支撑法

只适用于细棒（不一定均匀）.如图5，用一个支点支撑物体，不断变化位置，越稳定的位置，越接近重心.

一种可能的变通方式是用两个支点支撑，然后施加较小的力使两个支点靠近，因为离重心近的支点摩擦力会大，所以物体会随之移动，使另一个支点更接近重心，如此可以找到重心的近似位置.

四、针顶法

同样只适用于薄板.用一根细针顶住板子的下面，当板子能够保持平衡，那么针顶的位置接近重心.与支撑法同理，可用3根细针互相接近的方法，找到重心位置的范围，不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了.

五、铅垂线法（任意一图形，质地均匀）

用绳子找其一端点悬挂，后用铅垂线挂在此端点上（描下来）.而后用同样的方法作另一条线.两线交点即其重心.

六、理论计算法

物体的重心，可以依据杠杆平衡原理和支撑法原理，平衡时支点处即为重心位置，endprint