如何判断“行踪飘忽”的力
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力学是物理学的基础，对力的分析判断一直是处理力学问题的关键.教学中发现学生经常从感觉上判断物体间有相互作用力，但实际上并不存在；对物体受力方向如何，习惯于定势思维模式，不会进行合理推断；对过程中变化的力，找不到突破点；对于变化情形下力是否做功，不能在动态思考中进行辨析.下面笔者对此几种情形下“行踪飘忽”的力，谈一谈如何做好力的分析判断.
一、假设法判断力的存在
例1如图1所示，倾角为θ的斜面上放有两个质量均为m的小球A和B，两球之间用一根轻杆相连，当两球沿斜面下滑过程中，轻杆对球作用的情况为
A.当斜面光滑时，轻杆对球有作用力
B.当斜面光滑时，轻杆对球无作用力
C.当斜面粗糙时，轻杆对球有作用力
D.当斜面粗糙时，轻杆对球无作用力
分析已学会用假设法判断弹力、摩擦力的有无，对连接体中轻杆与球AB是否有作用力，同样可以用假设法试一试.将AB球和轻杆视为整体可得加速度a=gsinθ，假设下滑过程中没有轻杆，则两球的加速度仍为gsinθ，即有无轻杆对球的运动状态没有影响，所以轻杆与AB球间无作用力.同理，若球AB与斜面的摩擦系数为μ，当AB球和轻杆视为整体可得加速度a=gsinθ―μgcosθ；而假设没有轻杆，则球AB任一球的加速度仍为gsinθ―μgcosθ，即此情况下轻杆与AB球间仍无作用力.本题选BD.
二、推理法判断力的方向
例2如图2所示.在一根长为L的杆一端固定一个质量为m的小球A，另一端可以绕定点O在竖直面上转动，现将杆拉到水平位置由静止释放到竖直位置，下列判断中正确的是
A.如果杆为轻杆，杆对球的作用力沿杆子方向
B.如果是有质量的杆，杆对球的作用力沿杆子方向
C.如果杆为轻杆，杆子对球不做功
D.如果是有质量的杆，杆子对球做功
分析轻杆对球的作用力可以沿杆子方向，也可以不沿杆子方向，这与轻绳不同，为什么？因为杆子既可以支撑又可以挤压物体，同时与接触物体有相对运动趋势而产生摩擦效果，所以杆对物体作用力可视为弹力与摩擦力的合力.对于轻杆来说，在下落过程中球A的机械能守恒，我们可推出杆对球的作用力始终垂直小球的运动方向，对小球不做功，否则，小球的机械能必不守恒.而有质量的杆，我们可以把质量等效到球B上，假如是单独同时释放轻杆连接的球A和轻杆连接的球B，则必然是球B下落的快，所以推理可得杆对球A作正功，对球B作负功，令球A运动加快，球B滞后，达到同时同步绕杆O点转动的效果，可以判断杆对球A的大致作用力如图3所示.选ACD.
三、临界法判断力的变化
例3如图4所示.传送带与水平面之间的夹角为30°，其上A、B两点间的距离为 5 m，传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动，现将一质量为m=10 kg的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带间的动摩擦因数μ=3D2，则在传送带将小物块从A点传送到B点的过程中，求：（1）定性说明小物体的运动情况；（2）传送带对小物体做了多少功？（3）为传送小物体，电动机额外需做多少功？（g取10 m/s2）
分析解此题的关键是判定小物体在传送带上做什么运动.而运动情况的判定，又必须从物体受力角度来分析，且运动中摩擦力会产生突变，必须捕捉到突变的临界点，即小物体与传送带的速度刚好相等时.此后速度不再增加？开始时，小物体相对传送带向下运动，即受到的滑动摩擦力沿斜面向上.又由题意知小物体合力向上，所以物体向上匀加速直线运动，当达到速度为1 m/s时，由于摩擦力为“被动力”，物体的速度不可能超过1 m/s.所以在此点摩擦力突变为静摩擦力（此点为临界点），此时的静摩擦力平衡了重力沿斜面向下的分力，最后物体做匀速直线运动.解本题的关键是判断力的变化.（2）（3）解略.
四、微移法判断力的做功
例3如图5所示.上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上.有一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则
A.B下滑过程中，B的机械能守恒
B.轨道对B的支持力对B不做功
C.在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒
D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒
分析当车子A固定不动时，物体B沿光滑轨道下滑过程中，由于车B对A的弹力始终与物体A的运动方向垂直，所以弹力不做功，B下滑过程中，B的机械能守恒.但是当车B不固定时，物体B下滑时，由于反冲现象，车A将同时向图中左侧沿水平面运动，致使学生不能在动态中分析弹力对物体B的做功情况.用微移法（如图6所示）可知瞬间过程弹力N与物体B运动方向将不再垂直，而是大于90°，弹力对物体B作负功，使物体B的机械能减少，减少的机械能转化为车A的机械能，但是A、B和地球组成的系统的机械能守恒.选D.
【作者单位：（222021）江苏省连云港市锦屏高级中学】