破解物理計(jì)算題的方法與技巧

石有山

教育部考試中心自2020年起，不再制定普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱。在后考綱時(shí)代，新課程背景下，課程標(biāo)準(zhǔn)和近幾年的高考試題就是高考命題的依據(jù)。在近幾年的高考試卷中，物理計(jì)算題的情境性命題增多，“無(wú)情境不命題”成為常態(tài)，試題綜合性強(qiáng)，難度大，建模要求高，數(shù)學(xué)運(yùn)算量大，再加上高考考場(chǎng)的緊張氛圍和時(shí)間限制使得很多考生根本做不到冷靜地去分析，更談不上快速準(zhǔn)確得到答案。要想成功破解物理計(jì)算題首先要明晰問(wèn)題的本質(zhì)，即所有的大題或難題，看似繁雜凌亂，很難理出頭緒，實(shí)則都是一些基本現(xiàn)象和知識(shí)的疊加，只要按部就班地逐層分析，找到問(wèn)題的切入口，就可以順利求解。下面舉例說(shuō)明，供同學(xué)們參考。

一、力學(xué)中的多物體或多過(guò)程型問(wèn)題

力學(xué)綜合試題往往呈現(xiàn)出研究對(duì)象的多體性、物理過(guò)程的復(fù)雜性、已知條件的隱含性、問(wèn)題討論的多樣性、數(shù)學(xué)方法應(yīng)用的技巧性等特點(diǎn)，對(duì)考生的理解能力和推理能力的要求較高。

例1 如圖1所示，一質(zhì)量M=2kg的長(zhǎng)方體空木箱在水平拉力F作用下向右做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。木箱與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.7，木箱內(nèi)有-質(zhì)量m=1kg的鐵塊恰好能靜止在后壁上，鐵塊與木箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ₂=0.5。運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后減小拉力且木箱仍做加速運(yùn)動(dòng)，鐵塊沿木箱后壁落到底部不反彈。當(dāng)木箱的速度v₀=4m/s時(shí)撤去拉力，最終鐵塊恰好沒(méi)有與木箱的前壁相碰。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g=10m/s²，求：

（1）木箱開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F的大小。

（2）木箱的長(zhǎng)度。