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在高三复习的过程中,适当地将原来的题目改变条件或增加深度或变换问答方式,既可以培养大家深入探究的思维品质,又能提高学习物理的兴趣。我对一道选择题进行变式,取得了很好的学习效果。
例1用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,下列表示平衡状态的图可能是图2中的()。
变式1:把斜向力改变为水平力;把等大的力改变为一个力为F,另一个力为2F。如图3所示,
两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小為F,作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是图4中的()。
解析:设每球的质量为m,Oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β。
以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图5所示,
根据平衡条件可知,Oa绳的方向不可能沿竖直方向,否则整体的合力不为零,不能保持平衡,由平衡条件得tanα=F2mg
。以b球为研究对象,分析受力情况,如图6所示,由平衡条件得tanβ=Fmg,则α<β。答案为C。
变式2:仍然是水平力,但一个力为F,另一个力变为3F。如图7所示,
用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂起。现对小球b施加一个水平向左的恒力F,同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F,最后达到稳定状态,下列表示平衡状态的图可能是图8中的()。
解析:先将两球连同之间的细线看成一个整体,根据平衡条件并采用正交分解法列式求解;再对球b受力分析,根据平衡条件列式分析。对两个球整体受力分析,水平方向受向左的F和向右的3F,故上面绳子一定向右偏。设上面绳子与竖直方向夹角为α,则Tsinα=2F,Tcosα=2mg。设下面绳子与竖直方向夹角为β,则T′sinβ=F,T′cosβ=mg,解得α=β。答案为D。
作者单位:河北省邯郸市第一中学高三B10班
例1用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,下列表示平衡状态的图可能是图2中的()。
变式1:把斜向力改变为水平力;把等大的力改变为一个力为F,另一个力为2F。如图3所示,
两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小為F,作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是图4中的()。
解析:设每球的质量为m,Oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β。
以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图5所示,
根据平衡条件可知,Oa绳的方向不可能沿竖直方向,否则整体的合力不为零,不能保持平衡,由平衡条件得tanα=F2mg
。以b球为研究对象,分析受力情况,如图6所示,由平衡条件得tanβ=Fmg,则α<β。答案为C。
变式2:仍然是水平力,但一个力为F,另一个力变为3F。如图7所示,
用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂起。现对小球b施加一个水平向左的恒力F,同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F,最后达到稳定状态,下列表示平衡状态的图可能是图8中的()。
解析:先将两球连同之间的细线看成一个整体,根据平衡条件并采用正交分解法列式求解;再对球b受力分析,根据平衡条件列式分析。对两个球整体受力分析,水平方向受向左的F和向右的3F,故上面绳子一定向右偏。设上面绳子与竖直方向夹角为α,则Tsinα=2F,Tcosα=2mg。设下面绳子与竖直方向夹角为β,则T′sinβ=F,T′cosβ=mg,解得α=β。答案为D。
作者单位:河北省邯郸市第一中学高三B10班