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“刚体模型”在高中物理命题中的失误

2021-09-27刘玉启

数理化解题研究 2021年25期

刘玉启

(安徽省太和县太和中学 236600)

刚体是指在运动中和受力作用后,形状和大小不变,而且内部各点的相对位置不变的物体,刚体发生形变不需要时间,其弹力随外力的变化在瞬间就能发生突变.因为任何物体在受力作用后,都或多或少地发生形变,所以绝对刚体实际上是不存在的,刚体只是一种理想化模型.如果形变的程度相对于物体本身几何尺寸来说极为微小,在研究物体运动时变形就可以忽略不计,就可以把这个物体看成刚体,高中阶段的小钢球、绳子等若没有特别说明的话,一般认为是刚体,但是有些题目在命制的时候刚体非刚体没有分清楚,给学生的解题带来困惑,下面我们就来看三个例子.

例题1如图1所示,质量均为m的小球C、D被三根轻绳AC、BC和CD系住,当小球静止时,轻绳AC处于水平方向.下列判断中正确的是( ).

图1

A.在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变

B.在BC被突然剪断的瞬间,小球C的加速度大小为2g

C.在BC被突然剪断的瞬间,小球C的加速度大小为g

D.在DC被突然剪断的瞬间,小球D的加速度大小为g

B.在AC被突然剪断瞬间小球C受CD绳的拉力作用,故此时小球所受合力为2mg,产生的加速度为2g,故B正确.

C.根据B选项分析可知小球C的加速度为2g而不是g,故C错误.

D.DC被剪断瞬间,小球D仅受自身重力作用,故此时D的加速度为g,故D正确

故本题答案:ABD

失误分析本题A、B选项解释有误,在AC剪断的瞬间,虽然C球未动,但是BC、CD上的拉力已经发生了突变,BC绳子上的拉力已经不再……

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