爱华网汤玉林
【专题名称】中学物理教与学
【专 题 号】G36
【复印期号】2008年04期
【原文出处】《中学物理教学参考》(西安)2007年12期第15～16页
【作者简介】汤玉林 北京第四中学，100034
中学物理教学中的力学部分，主要涉及质点力学。但却经常提到汽车、机车等实例及有关的习题。在中学阶段将其看作质点进行处理，这是一种粗略近似的方法。
具体分析如下（各力的作用点均画在质心处），受力分析如图1所示。
图1
F为机车的牵引力，f为机车受到的阻力。在中学阶段，为求机车的加速度，是运用牛顿第二定律列方程求解的。如： F-f=ma。 ①
对比①、②两式，不难得出“牵引力”为后轮所受的静摩擦力，“阻力”为前轮所受的静摩擦力和空气阻力之和。
这样处理好像解决了“牵引力”和“阻力”是如何施加的问题了，但又带来了新的问题。在无滑滚动中，静摩擦力是不做功的，因此 不能是“牵引力”了。同样 也是静摩擦力，不做负功，并不消耗汽车的能量，因此 也不能成为阻力。
这些矛盾容易使学生产生困惑。问题的根源在于只从质点力学分析是无法解决这些问题的，因为汽车是质点组。而质点组必须从理论力学的角度出发才能阐述清楚。
一、理论力学分析过程
1.“阻力”的理解
通过以上分析，可见“牵引力”的实质是一个驱动力矩做功在数值上满足上述数量关系的假想的等效外力。
二、关于中学教学的一些想法
从以上分析可见，在中学阶段不宜过多的以汽车、机车等为例研究动力学问题。因为它们实际上应以质点组去研究，把它们以质点处理，并不是不可以，但问题不那么简单。这必然要引入“等效牵引力”和“等效阻力”。而这些又不太可能在中学阶段讲清楚，甚至会给学生形成一些错误的认识，为今后的学习带来不必要的麻烦。^
