巧用多邊形定則快速解決高考疑難問(wèn)題

鐘用庭

(海南省文昌中學(xué))

高中物理的力學(xué)問(wèn)題,是高考的一大熱點(diǎn)和難點(diǎn)。關(guān)于力學(xué)問(wèn)題的解法,一般常用平行四邊形定則,而力的多邊形定則卻很少被用到。然而實(shí)際上多邊形定則和上述方法相比,其優(yōu)勢(shì)在于更加簡(jiǎn)潔、高效、直觀,也容易被學(xué)生快速掌握與應(yīng)用,尤其適用于某些疑難選擇題的快速解答,省去了繁雜的計(jì)算分析過(guò)程?，F(xiàn)將此類(lèi)高效解法舉例介紹如下。

平行四邊形定則

根據(jù)平行四邊形定則,合力和兩個(gè)分力必然構(gòu)成一個(gè)封閉的矢量三角形,如圖1所示。

圖1

多邊形定則

由三角形定則可以推廣到多個(gè)力的合成情況：由共點(diǎn)O順次首尾相連作出各力的圖示,然后由共點(diǎn)O向最后一個(gè)力的末端所引的圖示即為要求的合力,如圖2,3所示。

圖2

圖3

下面將舉例說(shuō)明多邊形定則法的優(yōu)越性：

一、多邊形定則的優(yōu)越性之一——簡(jiǎn)潔直觀

【例1】如圖4,水平地面上有一楔形物體b,b的斜面上有一小物塊a;a與b之間、b與地面之間均存在摩擦。已知楔形物體b靜止時(shí),a靜止在b的斜面上。現(xiàn)給a和b一個(gè)共同的向左的初速度,與a和b都靜止時(shí)相比,此時(shí)可能 ( )

圖4

A.a與b之間的壓力減少,且a相對(duì)b向下滑動(dòng)

B.a與b之間的壓力增大,且a相對(duì)b向上滑動(dòng)

C.a與b之間的壓力增大,且a相對(duì)b靜止不動(dòng)

D.b與地面之間的壓力不變,且a相對(duì)b向上滑動(dòng)

【常規(guī)解法】a和b有一個(gè)共同的向左的初速度,且b與地面之間有摩擦,所以a和b所受的合外力水平向右,a所受的合外力同樣水平向右。若a、b相對(duì)靜止,當(dāng)a受到的摩擦力方向沿斜面向上時(shí),對(duì)a進(jìn)行受力分析,如圖5。……