动力学中滑块类问题的解题方法
2017-11-23汤婷
汤 婷
(江苏省吴江中学,江苏 苏州 215200)
动力学中滑块类问题的解题方法
汤 婷
(江苏省吴江中学,江苏 苏州 215200)
滑块问题作为经典的动力学问题，由于其运动形态的多样性、受力的不确定性以及出题形式的易懂性等原因经常出现在高考的试题当中，学生要想真正的对此类问题融会贯通就要掌握其解题思想，做到举一反三.教学的重点以及文中所体现的也是在于对于此类思维方式的培养.
斜面；滑块；传送带；圆周运动
不同情况下的滑块问题其分析方法是不同的，甚至需要完全不同的思路，因为滑块问题的可塑性极高，可以搭配许多物理情形出现，所以我们必须需要足够的基础知识才能对此类问题进行解答.而如何对不同的情形进行分析呢？这就是本文讨论的重点.
一、斜面上的滑块问题
由于其摩擦力的不确定性以及对于整体或者其两者之间加速度的分析等具有一定的难度，学生在解决问题时会感到很困难.其实只要我们抓住题中所给的初始状态并加以分析，就会使问题迎刃而解.
图1
例1 如图1所示，水平地面上有一斜面体b以及滑块a，接触面都是粗糙的，当斜面b静止时，a也静止在b上，现在给它们一个共同的向左的初速度，与它们都静止时相比，可能有( ).
A.a受沿斜面向上的摩擦力
B.a不受摩擦力
C.a受沿斜面向下的摩擦力
D.a将从底部滑下b
解析题中给出开始时，两者是静止的这一条件是非常重要的，从这一点出发，同时讨论加速度的不同种情况.因此有静止时a受到的静摩擦力为f0=mgsinθ，并且f0≤μmgcosθ，即有μ≥tanθ.当它们有一个共同的向左的初速度时，假设它们有共同的加速度a0，方向肯定是向右的.对滑块进行受力分析，当a0=gtanθ时，滑块不受摩擦力；当a0
二、传送带上的滑块问题
传送带是高中物理中非常容易对学生造成迷惑的一类题型.传送带的运动情况无非就是加速，减速，匀速以及静止，而物体的状态也是如此，但是当两者联系在一起时学生就会思路非常混乱，不知如何解答.
例2 一个水平的白色传送带上有一可以视为质点的煤块，它们之间的动摩擦因数为μ.开始时两者都是静止的，现在使传送带以恒定的加速度a0开始运动，当速度达到v0后开始作匀速运动，之后再经过一段时间，煤块就不再相对于传送带滑动了，这一过程留下了一段黑色痕迹，求此段痕迹的长度.
三、圆周运动中的滑块问题
圆周运动是动力学中很常见的运动形态.圆周运动中的滑块问题不同于直线运动，我们更关注的是其向心力的问题，而不再是位移方面的问题，这时就需要我们转化思路进行求解.
图2
例3 如图2所示，滑块A和B套在了水平方向粗糙的杆CD上，并且用轻绳连接，整个装置可以绕着轴OO1转动，两个滑块的质量相等，所有的动摩擦因数也相同，开始时绳子恰好伸直并且没有弹力，滑块B到轴的距离为A到轴距离的两倍.该装置从静止开始转动，转速缓慢的逐渐增大，直到两滑块即将产生滑动的过程中，A所受的摩擦力和合外力如何变化？
通过三种不同类型题的讲解分析，对于滑块类问题的概述应该是很全面的，学生要仔细研究解题思路，才能真正的领会其中的真谛.
[1]黄代洪.“滑块—滑板”模型题的赏析[J].中学物理教学参考，2015(02).
[2]胡俊伟.高中物理传送带模型中的思维能力培养与研究[J].文理导航(中旬)，2015(12).
[责任编辑：闫久毅]
2017-07-01
汤婷(1984.07- )女，江苏吴江人，本科学历，中学二级，主要从事物理教学与研究.
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1008-0333(2017)28-0059-02
