2011年高考江蘇物理卷第9題探析

吳 暢

（沭陽高級中學 江蘇 沭陽 223600）

1 原題

題目：（2011年高考江蘇物理卷第9題）：如圖1所示，傾角為α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長的輕質綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側，綢帶與斜面間無摩擦.現將質量分別為M，m（M＞m）的小物塊同時輕放在斜面兩側的綢帶上.兩物塊與綢帶間的動摩擦因數相等，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等.在α角取不同值的情況下，下列說法正確的有

A.兩物塊所受摩擦力的大小總是相等

B.兩物塊不可能同時相對綢帶靜止

C.M不可能相對綢帶發生滑動

D.m不可能相對斜面向上滑動

圖1

2 探析

2.1 兩物塊受到的摩擦力大小關系

輕繩對兩端連接物的拉力總是相等的.斜面與綢帶平行對綢帶的張力無影響，輕質綢帶就像輕繩一樣，綢帶對兩物塊施加的摩擦力大小也必然總是相等.選項A正確.

2.2 物塊與綢帶間相對滑動

兩物塊對綢帶產生的最大靜摩擦力分別為μMgcosα和μmgcosα，并 有μMgcosα始 終 大 于μmgcosα.為表達和理解方便，在此把物塊對綢帶的摩擦力也稱為“拉”力，這樣m物塊對綢帶的“拉”力μmgcosα始終小于M物塊對綢帶的最大靜摩擦力μMgcosα，m物塊拉綢帶是不可能使綢帶與M物塊發生相對滑動，即M與綢帶始終保持相對靜止；反之，M物塊拉綢帶倒有可能使綢帶與m發生相對滑動.選項C正確.

2.3 物塊與斜面間相對滑動

至此已經分析全部4個選項的對錯，但為了建立全面的物塊運動類型，現補全以下兩種情況.

3 反思

3.1 注重基本知識遷移

綢帶是生活中的常見物品，但作為連接物應用到物理問題中卻不多見，在探析中將輕質綢帶與輕繩對比就發現，它們具有相同的物理特性——內部張力處處相等，從而打開分析問題的突破口.

3.2 思維方法靈活運用

在以上探析中關于物塊能否相對綢帶滑動時，采用的一個物塊“拉”綢帶想使綢帶與另一物塊發生相對滑動辦法分析的，在此研究的對象是綢帶；而在2.3中三種情況是通過比較物塊受到重力沿斜面分力大小與最大靜摩擦力關系來分析的，在此研究的對象是物塊.從生活與理論角度靈活選擇不同的研究對象才能得到比較通俗易懂的解析.

3.3 問題分析條理分明

感覺此題分析較亂的原因在于沒有按部就班分析清楚一種類型就開始思考其他多種可能的類型.分析斜面類上物體是否能發生相對滑動必然要討論斜面傾角（本題實際上是綢帶的傾角為α）大小情況，按常規角度討論都是從小到大分類討論，由此我們首先分析2.3中（1）就能得到選項B，D是錯誤，毫無疑問對于多選題而言，另外兩個選項A，C必然正確.