對一道高考題的探究

張貴洲 李 娜

（吳起高級中學(xué)，陜西 延安）

2018年全國理綜2卷第14小題引起了我們物理組同事們的熱烈討論：有的說題干不嚴(yán)密；有的說高考命題人主觀臆斷；還有的說我們鉆牛角尖……

先看原題和解析：

題目14.如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度。木箱獲得的動能一定（ ）

A.小于拉力所做的功

B.等于拉力所做的功

C.等于克服摩擦力所做的功

D.大于克服摩擦力所做的功

解析 這道題從選項看很明顯考查動能定理，問題的切入點較低，對考生的思維能力要求不高。受力分析，找到能影響動能變化的是哪幾個物理量，然后觀測這幾個物理量的變化即可。木箱受力如右圖所示：木箱在移動的過程中有兩個力做功，拉力做正功，摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知即：WF-Wf=Ek-0，所以動能小于拉力做的功，故A正確；無法比較動能與摩擦力做功的大小，CD錯誤。故選A。

質(zhì)疑 同學(xué)拉動木箱加速運動的過程中，有無滑動摩擦力是質(zhì)疑的關(guān)鍵。若有，原題解正確，若沒有，原題無答案。

分析 一、明確摩擦力產(chǎn)生的條件

（1）物體間直接接觸；

（2）接觸面粗糙；

（3）接觸面間有彈力存在；

（4）物體間有相對運動或相對運動趨勢。

這四個條件緊密相連，缺一不可。顯然，兩物體不接觸，或雖接觸但接觸面是光滑的，則肯定不存在摩擦力。但滿足（1）（2）而缺少（3）（4）中的任意一條，也不會有摩擦力。如一塊磚緊靠在豎直墻，放手后讓其沿墻壁下滑，它滿足條件（1）（2）（4），卻不具備條件（3），即相互間無壓力，故磚不可能受到摩擦力作用，又如，靜止在粗糙水平面上的物體滿足了條件（1）（2）（3），缺少條件（4），當(dāng)然也不存在摩擦力。2018年全國理綜2卷第14小題對條件（3）可能滿足，也可能不滿足。

二、實例分析

例1.如圖，甲、乙、丙三個物體的質(zhì)量相等，與地面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個大小相同的作用力，當(dāng)它們滑動時，受到的摩擦力大小的情況，下列說法正確的是 （ ）

A．甲、乙、丙三個物體所受摩擦力大小相等

B．甲受到的摩擦力最大

C．乙受到的摩擦力最大

D．丙受到的摩擦力最大

對三個物體受力分析，甲與地面間的壓力最大為N1+G+Fsinα，丙其次為N3=G，乙最小為N2=G-Fsinα，三個物體與地面間的摩擦力都是滑動摩擦力，由f=μN知，甲受到的摩擦力最大，乙受到的摩擦力最小，選B。

例2.如圖所示，物體A、B質(zhì)量相等,它們與水平面的摩擦因數(shù)也相等，且作用力FA=FB，若A、B由靜止開始運動相同距離的過程中，則 （ ）

A.FA對A做的功與FB對B做的功不相等

B.FA對A做功的功率大于FB對B做功的功率

C.物體A獲得的動能有可能等于FA對A做的功

D.物體B獲得的動能大于物體A獲得的動能

由W=FScosα 和可知力對A、B做功相等，不等功率，A錯B對；A受到的支持力可能為零時，沒有摩擦力，只有FA對A做功，根據(jù)動能定理ΔEk=FAS，C就可能了；B一定有摩擦力做功，其獲得的動能一定小于物體A獲得的動能。最終選BC。

按此思路對原題分析如下：

對木箱受力分析，在豎直方向上N+F2=G，筆者認(rèn)為若繩子斜向拉力在豎直方向上的分量剛好等于木箱的重力時F2=G，地面對木箱的支持力N=0，此過程中雖地面粗糙，但滑動摩擦力消失，木箱在繩子拉力水平分量的作用下獲得某一速度，則木箱獲得的動能Ek=WF。B選項就可能了。題目中的“一定”導(dǎo)致此題無答案。

總結(jié)：筆者堅信命題人在命題時的初衷肯定不會考慮滑動摩擦力消失這種情況出現(xiàn)，所以題干稍加修改才能更加準(zhǔn)確地表達出命題人的命題意圖，才能更加符合我們做選擇題是對選項的思維習(xí)慣，才能更加經(jīng)得起語言上和邏輯上的思維推敲。

修改后：如圖，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始緊貼粗糙水平路面運動至具有某一速度。木箱獲得的動能一定（ ）

A.小于拉力所做的功

B.等于拉力所做的功

C.等于克服摩擦力所做的功

D.大于克服摩擦力所做的功

這樣修改后由于緊貼的出現(xiàn)，木箱和地面間一定有彈力，那就一定有摩擦力，進而滑動摩擦力做功就存在了，原題選A就無異議。