2025年陜晉寧青高考物理第9題一下子能看出來(lái)嗎？

陜晉寧青卷第9題是不定項(xiàng)選擇的最后一題，我算了半天，本來(lái)以為不能?chē)?yán)格計(jì)算，后來(lái)竟計(jì)算出來(lái)了。以為是巧合，結(jié)果看看網(wǎng)上的解法，反倒覺(jué)得網(wǎng)上這個(gè)解法才像巧合。

題目：如圖，與水平面成夾角且固定于、兩點(diǎn)的硬直桿上套著一質(zhì)量為的滑塊，彈性輕繩一端固定于點(diǎn)，另一端跨過(guò)固定在處的光滑定滑輪與位于直桿上點(diǎn)的滑塊拴接，彈性輕繩原長(zhǎng)為，為且垂直于。現(xiàn)將滑塊無(wú)初速度釋放，假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等?；瑝K與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，彈性輕繩上彈力的大小與其伸長(zhǎng)量滿(mǎn)足。，取，。則滑塊

A.與桿之間 滑動(dòng)摩擦力大小始終為

B.下滑與上滑過(guò)程中所受滑動(dòng)摩擦力的沖量相同

C.從釋放到靜止的位移大小為

D.從釋放到靜止克服滑動(dòng)摩擦力做功為

簡(jiǎn)析：答案為AC。只說(shuō)這個(gè)C。

網(wǎng)上的解析是這樣的。如圖。

設(shè)滑塊從釋放到靜止運(yùn)動(dòng)的位移為，此時(shí)彈性輕繩與間夾角為，由平衡條件有

解得

由幾何關(guān)系可得。 故C正確。

問(wèn)題：

解析是怎樣一下子看出來(lái)靜止時(shí)要滿(mǎn)足最大靜摩擦力沿桿向上的呢？沿桿向下不行么？

當(dāng)滑塊由靜止釋放時(shí)，解析中所述的位置，實(shí)際是滑塊第1次下滑過(guò)程中速度最大的位置，盡管它是穩(wěn)定平衡位置，但是我們手上沒(méi)有勢(shì)能函數(shù)，所以也就不能一下子看出來(lái)最終靜止的位置。

設(shè)想滑塊第1次下滑，到達(dá)圖中處，然后返回上滑至處，再下滑至、上、下

第1次下滑，，得；

由上滑返回，有，得；

第2次下滑，，得。

說(shuō)明滑塊不再下滑。

實(shí)際上，若僅滿(mǎn)足平衡條件，另有

，亦即最大靜摩擦力沿桿向下，此時(shí)會(huì)解得，該位置距離點(diǎn)，這一位置顯然在第1次下滑的路途中，如果滑塊不是從P點(diǎn)被靜止釋放的，而是最初就輕輕地?cái)[放在處，滑塊處于不穩(wěn)定平衡，也能停住，只是稍有風(fēng)吹草動(dòng)就離開(kāi)了。但是對(duì)于求解第9題來(lái)說(shuō)，一下子就能看出來(lái)最大靜摩擦力沿斜面向上，是怎么想的呢？如果題中再搞幾個(gè)選項(xiàng)如“從釋放到靜止的位移大小是”或者“”，我就肯定做錯(cuò)它。