杨春华

(吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治县第五中学 138000)

人教版高中物理必修一《用牛顿运动定律解决问题》一节中，有一类问题一直困扰着学生，这就是 “临界问题” ，又称“极值问题”.常见题型如下：

图1

例题如图1所示，水平地面上叠放着质量分别为mA=2 kg，mB=3kg的A、B两木块，处于静止状态.A与B间的动摩擦因数μ1=0.2，B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.若用水平拉力F向右拉木块B，使之从A与地面间抽出来，已知重力加速度为g，则拉力F的最小值为( ).

A．4N B．5N C．9N D．15N

若想解决这个问题，就要对物体间的摩擦力和各个物体运动状态进行细致分析，还要应用牛顿第二定律把受力和运动状态结合起来.学生对“最小值”的理解，很难找到突破点，种种因素加在一起，使得这类问题成为难题.

在实际教学中，通过对学生常见问题的汇总和课堂反馈，我认为对学生进行恰当的引导，找到临界条件是解决问题的关键，以上面的例题为例，我的具体做法如下：

接下来就是如何应用牛顿第二定律找到加速度a与所求外力F之间的关系了.我先采用“隔离法”对两个木块分别受力分析(如图2所示)，假设两木块已经出现“相对运动”，各自列出牛顿第二定律方程如下：

图2

由以上两式可知：当A、B两木块相对运动时，aA是确定的，而aB大小随拉力F的增大而增大，当aB>aA时两物体相对运动，所以拉力出现极值时，刚好aB=aA，解得F=15N.

图3

以上“隔离法”分析每个物体，学生很容易理解当加速度a不等时二者出现相对运动，加速度a刚好相等时是“临界”状态……