物理習(xí)題中的形同實(shí)異

　　在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，有些圖像題看似相同，實(shí)質(zhì)卻大相徑庭，弄清這些問(wèn)題的本質(zhì)差異將有利于提高同學(xué)們分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
　　1.“動(dòng)桿”和“定桿”問(wèn)題
　　例1.如圖1所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩OC懸掛在支架上O點(diǎn)，輕桿OB可繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，求細(xì)繩OA中張力F大小和輕桿OB受力F大小。
　　分析：由于輕桿OB可繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)（即是“動(dòng)桿”），因此細(xì)繩對(duì)輕桿OB的力一定沿著桿的方向，否則桿就不能平衡（即要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)）。由于懸掛物體質(zhì)量為m，因此繩OC拉力大小就等于mg，將這個(gè)拉力沿桿和AO方向分解，如圖2所示。由圖即可求得：F=，F(xiàn)=mgcotθ；又因?yàn)镕與F大小相等方向相反，所以F=F=。答案：F=，F(xiàn)=mgcotθ。
　　例2.如圖3所示，水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有小滑輪B，一輕繩一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，則滑輪受到繩子作用力為（）。
　　A．50NB．50N
　　C．100N D．100N
　　分析：由于桿AB不可轉(zhuǎn)動(dòng)（即是“定桿”），因此桿所受彈力的方向不沿桿AB方向。由于B點(diǎn)處是滑輪，它只是改變繩中力的方向，并未改變力的大小，滑輪兩側(cè)繩上的拉力大小均是100N，夾角為120°，故滑輪受繩子作用力即是兩拉力的合力，如圖4所示。由圖可知，滑輪受到繩子作用力的大小為：F＝F＝mg＝100N，所以選項(xiàng)C正確。
　　點(diǎn)評(píng)：若桿能平衡，則“動(dòng)桿”受到的彈力方向只能沿桿方向，“定桿”收到的彈力可以是任意方向。
　　2.分子力與分子勢(shì)能圖像
　　例3.如圖5所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上距原點(diǎn)為r的位置，虛線分別表示分子間斥力f和引力f的變化情況。實(shí)線表示分子間的斥力與引力的合力f的變化情況.若把乙分子由靜止釋放，則乙分子（）.
　　A.從r到r做加速運(yùn)動(dòng)，加速度先增大后減小
　　B.從r到r做加速運(yùn)動(dòng)，從r到r做減速運(yùn)動(dòng)
　　C.從r到r的過(guò)程中，分子勢(shì)能先減少后增加
　　D.從r到r的過(guò)程中，分子勢(shì)能一直減小
　　分析：圖5為甲乙分子間作用力f隨距離r的變化規(guī)律，圖6為甲乙分子間勢(shì)能E隨距離r的變化規(guī)律。f是矢量，乙分子從r到r的過(guò)程中，分子間作用力先增大后減小，由牛頓第二定律，加速度也先增大后減小，且在r處，分子力最大，加速度也最大；E是標(biāo)量，乙分子從r到r的過(guò)程中，分子勢(shì)能一直減小。答案：AD。
　　點(diǎn)評(píng)：圖5和圖6很相似，學(xué)生不易區(qū)別，如乙分子從r到r的過(guò)程中，圖像變化趨勢(shì)相同，但f和E的變化規(guī)律卻相反，原因是f是矢量，E是標(biāo)量，還有分子力f為零時(shí)（即r處），在圖5中，是曲線與r軸的交點(diǎn)，在圖6中，是曲線的最低點(diǎn)。
　　3.振動(dòng)和波動(dòng)圖像
　　例4.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時(shí)刻的波動(dòng)如圖7（甲）所示。在甲乙兩圖中L、P振動(dòng)方向分別如何？?搖?搖?搖?搖（沿y軸正方向、沿y軸負(fù)方向、沿x軸正方向）。若圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)?搖?搖?搖?搖（從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填）的振動(dòng)圖像。質(zhì)點(diǎn)N的振幅是?搖?搖?搖?搖m，振動(dòng)周期為?搖?搖?搖?搖s，該波的傳播速度為?搖?搖?搖?搖m/s。
　　分析：從甲乙兩圖的橫坐標(biāo)可以看出，甲為波動(dòng)圖像，根據(jù)“上坡下，下坡上”的方法，可以判定L點(diǎn)沿y軸正方向振動(dòng)；乙為振動(dòng)圖像，由振動(dòng)規(guī)律可知P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)。波沿著x軸正方向傳播，則L點(diǎn)振動(dòng)方程為：y=0.8sinπtm，即如圖乙所示，振幅為0.8m；周期為4s；波長(zhǎng)為2m；波速v==0.5m/s。答案：沿y軸正方向、沿y軸負(fù)方向、L、0.8m、4s、0.5m/s。
　　點(diǎn)評(píng)：波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像都是正余弦函數(shù)圖像，學(xué)生容易出現(xiàn)混淆，區(qū)別是兩圖橫軸物理意義不同，波動(dòng)圖像的橫軸是位置坐標(biāo)x，振動(dòng)圖像的橫軸是時(shí)間t。