翟元國

猜想與假設(shè)是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要途徑，也是求解具體物理問題的重要思維方法，偉大的物理學(xué)家伽利略就是憑借其出色的假設(shè)思維能力，多次成功運(yùn)用假設(shè)法進(jìn)行科學(xué)探究，取得累累碩果.在思考、解決物理問題的過程中，為了找到正確、簡便的解題方案，可以根據(jù)題意合理地假設(shè)一些簡單的物理?xiàng)l件、物理狀態(tài)或物理過程等，再運(yùn)用有關(guān)物理規(guī)律通過推理、論證，得出與假設(shè)相同或相反的結(jié)論，從而達(dá)到解決問題的目的.本文主要研究假設(shè)思維在曲線運(yùn)動(dòng)中的靈活運(yùn)用.

一、假設(shè)過程

例1 如圖1所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于（）點(diǎn)，現(xiàn)用一支鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細(xì)線始終保持豎直，則在鉛筆未碰到橡皮前，橡皮的運(yùn)動(dòng)情況是

（）

A.橡皮在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)

B.橡皮在豎直方向上做加速運(yùn)動(dòng)

C.橡皮的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線

解析 學(xué)生對于這個(gè)問題，初看沒有思路，因?yàn)轭}干只給出了一個(gè)初始狀態(tài)的圖.但是如果我們讓鉛筆動(dòng)起來，假設(shè)鉛筆沿直線移動(dòng)了一段路線，如圖2所示，在此過程中，根據(jù)題意，懸掛橡皮的那段細(xì)線始終保持豎直，所以橡皮在水平方向上始終與鉛筆速度相同，得到A正確；同時(shí)看出鉛筆和細(xì)線的交點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度如圖3所示，則沿細(xì)線方向

本題通過假設(shè)鉛筆移動(dòng)的一段過程，從而暴露出橡皮運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：水平方向始終與鉛筆運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，從而找到突破口，順利分析全題，

二、假設(shè)狀態(tài)

例2 如圖4所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動(dòng)輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸處無相對滑動(dòng).甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為 r甲：r乙=3：1，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，m1距O點(diǎn)為2r，m2距0'點(diǎn)為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)

（）

A.滑動(dòng)前m1、m2的角速度之比ω1：ω2=1：3

B.滑動(dòng)前m1、m2的向心加速度之比a1：a2=2：3

C.隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，ml先開始滑動(dòng)

D.隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動(dòng)

本題通過假設(shè)m1、m2分別剛要開始滑動(dòng)這個(gè)臨界狀態(tài)，求得兩次轉(zhuǎn)盤乙的臨界角速度進(jìn)行比較，這樣比較的物理量清晰，思路順暢，學(xué)生容易理解和接受.

三、假設(shè)變化

例3 如圖5所示，用細(xì)繩一端系著的質(zhì)量為M=0.6kg的物體A靜止在水平轉(zhuǎn)盤上，細(xì)繩另一端通過轉(zhuǎn)盤中心的光滑小孔0吊著質(zhì)量為m=0.3 kg的小球B，A的重心到O點(diǎn)的距離為0.2 m，若A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為F_m=2 N，為使小球B保持靜止，求轉(zhuǎn)盤繞中心0旋轉(zhuǎn)的角速度ω取值范圍（取g= 10m/S2）

本題通過假設(shè)轉(zhuǎn)盤的角速度從小到大的變化過程，暴露出物體所受的靜摩擦力的大小和方向的變化規(guī)律，從而理清因果關(guān)系，有助于學(xué)生對此類問題的規(guī)律的理解和掌握，并能靈活運(yùn)用，合理遷移.

綜上所述，通過靈活假設(shè)物理過程、臨界狀態(tài)、變化過程以及特殊條件等方法，我們可以借助假設(shè)思維，將復(fù)雜問題的內(nèi)在物理規(guī)律顯現(xiàn)出來，條理清晰地進(jìn)行分析和求解，提高我們的解題速度和準(zhǔn)確度.