牛玉平
一、铸题成模 以模解题
物理学科的研究对象是自然界物质的结构和最普遍的运动形式,对于那些纷繁复杂事物的研究,首先抓住其主要的特征,而舍去次要的因素,形成一种经过抽象概括的理想化“模型”,这种以模型概括复杂事物的方法,是对复杂事物的合理的简化.如运动员的跳水问题是一个“竖直上抛”运动的物理模型;人体心脏收缩使血液在血管中流动可简化为一个“做功”的模型等.物理模型是同类通性问题的本质体现和核心归整.高中物理学中常见的物理模型有质点、斜面体、连接体、传送带、点电荷、电容器、导轨、速度选择器、霍尔元件等.现将高考中出现频率较高的模型——板块模型、斜面模型、传送带模型和导轨模型做进一步的阐述.
模型一 板块模型
物块与木板(或物块)组合在一起,是高中力学中常见的物理模型.在这一模型中考查二者之间的相互作用问题,根据运动状态可分为:平衡状态下的物块与木板、做匀变速运动的物块与木板、做变加速运动的物块与木板.
解答本类问题的思路是运动分析→受力分析→功能关系分析.
(1)板块模型一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度等.
(2)平衡状态下的木板与滑块:破题关键是受力分析.
(3)非平衡状态下的木板与滑块:破题关键是受力分析、运动分析和牛顿第二、三定律.
图1
例1 (2015年乌鲁木齐五校联考)如图1所示,质量m=1 kg的小滑块放在质量M=1 kg的……