破解物理计算题的方法与技巧

石有山

教育部考试中心自2020年起，不再制定普通高等学校招生全国统一考试大纲。在后考纲时代，新课程背景下，课程标准和近几年的高考试题就是高考命题的依据。在近几年的高考试卷中，物理计算题的情境性命题增多，“无情境不命题”成为常态，试题综合性强，难度大，建模要求高，数学运算量大，再加上高考考场的紧张氛围和时间限制使得很多考生根本做不到冷静地去分析，更谈不上快速准确得到答案。要想成功破解物理计算题首先要明晰问题的本质，即所有的大题或难题，看似繁杂凌乱，很难理出头绪，实则都是一些基本现象和知识的叠加，只要按部就班地逐层分析，找到问题的切入口，就可以顺利求解。下面举例说明，供同学们参考。

一、力学中的多物体或多过程型问题

力学综合试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多樣性、数学方法应用的技巧性等特点，对考生的理解能力和推理能力的要求较高。

例1 如图1所示，一质量M=2kg的长方体空木箱在水平拉力F作用下向右做加速直线运动。木箱与水平地面之间的动摩擦因数μ1=0.7，木箱内有-质量m=1kg的铁块恰好能静止在后壁上，铁块与木箱之间的动摩擦因数μ₂=0.5。运动一段时间后减小拉力且木箱仍做加速运动，铁块沿木箱后壁落到底部不反弹。当木箱的速度v₀=4m/s时撤去拉力，最终铁块恰好没有与木箱的前壁相碰。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s²，求：

（1）木箱开始运动时拉力F的大小。

（2）木箱的长度。