破解物理計算題的方法與技巧

石有山

教育部考試中心自2020年起，不再制定普通高等學校招生全國統一考試大綱。在后考綱時代，新課程背景下，課程標準和近幾年的高考試題就是高考命題的依據。在近幾年的高考試卷中，物理計算題的情境性命題增多，“無情境不命題”成為常態，試題綜合性強，難度大，建模要求高，數學運算量大，再加上高考考場的緊張氛圍和時間限制使得很多考生根本做不到冷靜地去分析，更談不上快速準確得到答案。要想成功破解物理計算題首先要明晰問題的本質，即所有的大題或難題，看似繁雜凌亂，很難理出頭緒，實則都是一些基本現象和知識的疊加，只要按部就班地逐層分析，找到問題的切入口，就可以順利求解。下面舉例說明，供同學們參考。

一、力學中的多物體或多過程型問題

力學綜合試題往往呈現出研究對象的多體性、物理過程的復雜性、已知條件的隱含性、問題討論的多樣性、數學方法應用的技巧性等特點，對考生的理解能力和推理能力的要求較高。

例1 如圖1所示，一質量M=2kg的長方體空木箱在水平拉力F作用下向右做加速直線運動。木箱與水平地面之間的動摩擦因數μ1=0.7，木箱內有-質量m=1kg的鐵塊恰好能靜止在后壁上，鐵塊與木箱之間的動摩擦因數μ₂=0.5。運動一段時間后減小拉力且木箱仍做加速運動，鐵塊沿木箱后壁落到底部不反彈。當木箱的速度v₀=4m/s時撤去拉力，最終鐵塊恰好沒有與木箱的前壁相碰。假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s²，求：

（1）木箱開始運動時拉力F的大小。

（2）木箱的長度。