高中物理绳吊物体问题的解法技巧，本文主要内容关键词为：解法论文,物体论文,高中物理论文,技巧论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
有一类物理习题，在解答过程中，必须对研究对象可能的物理状态、可能发生的物理过程或现象进行判断、讨论，而对这些可能情况的讨论有些习题是非常明显的，有些习题中却设计得十分隐蔽，学生往往容易上当。尤其是学生进入高中阶段后，对物理习题表现出的“一听就懂，一看就会，一做就错”的现象非常明显。
笔者发现在高中物理力学部分的教学中，有一道绳吊物体的物理习题，学生特别容易做错，就连一些平时物理学得好的同学也一样做错，甚至找不到错因。为此，笔者想就此类问题进行一些解法技巧和规律探讨，请同行们指正。
1 已知两绳承受的最大拉力（非实际值），求重力
在高中物理《共点力的平衡》一章学习后，往往都配以相应的练习题给学生做，其中有一类绳吊重物的题型，无论翻开哪一种版本的习题集或同步课课练上都有，应该算是一道传统的保留题。
例题1 如图所示，绳AO和BO与竖直线的夹角分别为53°和37°， 其中绳AO承受的最大拉力为184N，BO承受的最大拉力为120N，求所挂重物的重力。
析与解 该题所涉及的知识点有物体的受力分析、共点力的平衡、力的合成和分解；还要用到数学知识等。根据题意，该物体共受三个力，即AO的拉力T[,1]，BO的拉力T[,2]，重力G，且在三个力作用下处于平衡状态，即T[,1]＋T[,2]＋G＝0。又知，T[,1max] 与G 的夹角为：180°－53°＝127°；T[,2max]与G的夹角为：180°－37°＝143°；T[,1]与T[,2]的夹角为53°＋37°＝90°，同时T[,1]＝184N，T[,2]＝120N。所以要求G就有几种方法可用。 以下是学生实际存在的几种解题方法：
（2）T[,2]／sin127°＝G／sin90°
∴G＝sin90°×T[,2]／sin127°
＝1×120／0.8
≈150N
几种解法看起来都有道理，孰是孰非不妨讨论下：
解法一中用的平行四边形法则，将两个绳子所能承受的最大值（简称为非实际值）作为已知条件。显然，这种方法所算出的重力G＝219.7N肯定要大于实际物体的重力（称为实际值）。即用两个非实际值算出的结果一定不是重力的实际值。因此解法一的结果不对。解法二采用的是拉密定理求解，应该算是最简单、最方便的一种解法，只需用一个非实际值和已知的几个角度计算，这样算出的结果应该接近准确。但（1）中选择了一个最大的承受力T[,1]＝184N来求G，这样算出的结果一是会大于实际值，二是容易造成BO绳断，所以G＝306N也是不合理的。 再看解法（2），选择了两个非实际值中的一个最小值，即T[,2]＝120N来计算，这样出的结果G＝150N应该是比较安全可靠的值， 所以挂上去肯定不会出现断绳现象，因此三种结果只有解法二中的（2）是正确的。 由此可得以下规律：凡是这类绳吊物体题，若已知两解和两个非实际值（绳子承受的最大的拉力）求重力，则①不可用平行四边形法则；②采用拉密定理时只能用最小的一个非实际值来求重力。
2 已知重力，求两绳上的拉力
例2 如图4所示，用细绳AC和BC吊起一个物体，物体重为100N，两根绳子和竖直线的夹角分别是30°对和45°，求绳AC和BC对物体的拉力。
粗看起来该题与例1一样，只是已知条件与求解进行了互换。 但做起来却不会象例1那样“上当受骗”了。
析与解 据题意知物体受3个力，AC的拉力T[,AC]、BC的拉力T[,BC]、重力G。又据共点力平衡条件知，这三个力的合力应等于0。即：
T[,AC]＋T[,BC]＋G＝0；而已知：G＝100N，求T[,AC]、T[,BC]
解法有多种，这里只介绍两种最简单的方法：
解法一 据图4又可画成图5所示，所以运用拉密定理有：T[,AC]／sin135°＝G／sin75°
∴T[,AC]＝G×sin135°／sin75°
＝100×0.707／0.966≈73.2N
同理有：T[,BC]／sin150°＝G／sin75°
∴T[,BC]＝G×sin150°／sin75°
＝100×0.5／0.966≈51.8N
解法二 利用正交分解法：
水平方向有：T[,AC]·sin30°＝T[,BC]·sin45°①
竖直方向有：T[,AC]·con30°＋T[,BC]·cos45＝G
②
①、②联立求解得：T[,AC]＝73.2N
T[,BC]＝51.8N
可见两种方法算出的结果都相同，尤其是运用拉密定量列出的两个方程都可以用，跟上题不一样。这就是已知实际值和非实际值的最大区别，即已知实际值，则拉密定理的两个方程都可用，而已知非实际值，拉密定理的方程只能选择最小的非实际值为已知值。