抓住等量關(guān)系，破解連接體問題

【摘要】連接體問題是高中物理中的一類難點題型，通常會綜合力的合成與分解、相對運動、機械能守恒定律等多個知識點進行考查，是高考壓軸題的熱點問題.本文結(jié)合實例探究三類具有等量關(guān)系的連接體問題，以供讀者參考.

【關(guān)鍵詞】連接體；高中物理；等量關(guān)系

1 速度相等的連接體模型

例1 如圖1，小球A，B（可視為質(zhì)點）用不可伸長的細輕線相連，跨過固定在地面上、半徑為R的光滑圓柱，已知質(zhì)量mA=2mB.當(dāng)A與圓柱軸心等高時，B恰好位于地面上.將A由靜止釋放，B上升的最大高度是（ ）

解 彈簧對Q做功，故P，Q系統(tǒng)的機械能不守恒.故選項（A）錯誤；

當(dāng)α=45°時，根據(jù)P，Q沿輕桿方向的分速度相等得vQcos45°=vPcos45°，故vQ=vP，但方向不同，所以P，Q的速度不同，選項（B）錯誤；

由系統(tǒng)的機械能守恒可得：Ep=2mgL（cos30°－cos60°），彈性勢能的最大值為Ep=（3－1）mgL，故選項（C）正確.

P速度到達最大前，P加速下降，對P，Q整體，在豎直方向上有3mg－N=2ma，則N<3mg，選項（D）錯誤.

評注 通常對繩子的速度進行分解時分為垂直于繩子和沿著繩子兩個方向，再結(jié)合運動的合成與分解進行解題.

4 結(jié)語

通過對上述三道例題的分析，可以看出，等量關(guān)系是解題的關(guān)鍵，只有合理運用等量關(guān)系才能讓連接體連接的兩個物體聯(lián)系起來，從而將兩者分別滿足的運動方程聯(lián)立解得所求量的大小.教師在教學(xué)的過程中，要靈活運用例題講解的過程來培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和問題分析的能力，從而讓學(xué)生逐步建立起對物理知識的深刻理解，提高物理學(xué)科核心素養(yǎng).同時，還要著重于等量關(guān)系的構(gòu)建過程，讓學(xué)生體悟到問題的本質(zhì)內(nèi)涵，這樣才能夠取得更好的學(xué)習(xí)效果.