一道物理奥赛题之另解及其原解修改建议
2016-05-26陈琪刘金铭李卫平
中学物理·高中 2016年2期
陈琪 刘金铭 李卫平
在“对一道物理奥赛题多种解法的探究”(以下简称“探究”)一文中,提出了对一道滑块沿斜面下滑的力学奥赛题的三种解法,包括以地面为参考系运用牛顿第二定律求解、运用机械能守恒定律和动量守恒定律及牵连速度求解、在非惯性系中应用正交分解法和牛顿第二定律求解.笔者认为,针对该题还可提出另外两种解法.
题目 (2013年第30届全国中学生奥林匹克物理竞赛预赛试卷第7题)如图1所示,质量为m1的小滑块,沿一倾角为θ的光滑斜面滑下,斜面质量为m2,置于光滑的水平桌面上.设重力加速度为g,试求斜面在水平桌面上运动的加速度大小.
解法一 运用牛顿第二定律以及位移矢量关系求解
以地面为参考系进行分析.滑块沿斜面向下滑的同时斜面沿水平桌面向左运动. 在整个运动过程中,斜面在水平方向上作直线运动,由此即知斜面所受合外力方向恒定.斜面受到的三个分力(包括重力、地面对斜面的支持力以及滑块对斜面的压力)方向显然也是恒定的,且其中斜面所受重力的大小为定值,根据力的合成定则可以断定,滑块对斜面的压力大小以及地面对斜面的支持力大小也为定值——唯有如此方可使得三力的合力方向恒定.注意到滑块对斜面的压力和斜面对滑块的支持力是一对相互作用力,所以根据滑块对斜面的压力大小、方向恒定便可推知斜面对滑块的支持力大小、方向也保持恒定.因为滑……
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