对高中物理沿绳方向加速度关系的探讨

邓伟

摘要：高中阶段解决绳末端速度分解时，教师经常用到一个重要结论：沿着绳子方向的速度大小相等.但随之而来另外一个值得大家思考的问题：沿着绳子方向的加速度是否相等？本文通过一道习题的争议引出沿绳加速度的问题，再结合数学方法得出加速度关系的结论，最后结合高中物理教学经验，举例说明归纳出与沿绳速度关系一样的加速度的情况.本文的问题是日常教学中绝大部分高中教师都会出现的问题，所以本文的深入探讨对高中物理教学有一定的指导意义.

关键词：高中物理;沿绳方向加速度;探讨;是否相等

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）19-0094-03

1 一道高三復习题的思考

在高中物理教学过程中，笔者遇到一个很有争议的题目，题目如下：

例1如图1所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）（）.

2 沿绳子方向加速度关系与速度关系是否相同

3 沿绳子方向加速度关系的推导

4 高中范围内，哪些情况物体沿绳子方向加速度相等？

4.1 绳子两侧的物体速度方向与连接的绳子平行，都做直线运动，不存在绕点转动.

4.2 物体做圆周运动等存在绕点转动的情况，但速度为0

5 综述

通过对本问题的探讨，笔者获得如下结论：连接体沿绳方向加速度的关系与速度间的关系不一定相同.我们既要考虑平动的加速度，也要考虑转动时的向心加速度.在高中物理学习中，下列情况的加速度之间的关系和速度关系是相同的：1.绳子两侧的物体速度方向与连接的绳子平行，都做直线运动，不存在绕点转动的情况.2.物体做圆周运动存在绕点转动时，但速度为0的情况.

参考文献：

[1]人民教育出版社，课程教材研究所，物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理[M].北京：人民教育出版社，2010.

[责任编辑：李璟]