劉建政

高考的命題是以能力測(cè)試為主導(dǎo)，考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力，重視對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的考查，注重理論聯(lián)系實(shí)際等. 每一道高考題都以主干知識(shí)為載體，多數(shù)題都可以從平時(shí)做過(guò)的題或以前的高考題中找到原型. 通過(guò)下面幾個(gè)例子，希望對(duì)同學(xué)們的物理學(xué)習(xí)能起到拋磚引玉的作用.

■ 例1（2011全國(guó)）一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用. 此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能（）

A. 一直增大

B. 先逐漸減小至零，再逐漸增大

C. 先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小

D. 先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大

■ 解析本題主要考查力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系. 當(dāng)恒力方向與速度在一條直線上，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能一直增大，也可能先逐漸減小至零，再逐漸增大. 當(dāng)恒力方向與速度不在一條直線上，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能一直增大，也可能先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大. 所以正確答案是ABD.

命題意圖：通過(guò)給定的物理情景，結(jié)合學(xué)生已有的知識(shí)和掌握的方法，考查學(xué)生對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解，考查學(xué)生的推理能力和綜合分析能力.

■ 點(diǎn)評(píng)本題難度：中等. 力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是高中物理的主干知識(shí)，包括兩個(gè)方面：力與直線運(yùn)動(dòng)（勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律）；力與曲線運(yùn)動(dòng)（曲線運(yùn)動(dòng)的條件，運(yùn)動(dòng)的合成與分解，平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力定律）. 其實(shí)本題是曲線運(yùn)動(dòng)中的一道常見(jiàn)題，在各類(lèi)參考書(shū)中都有這類(lèi)題的原型.

■ 原題物體在F1、F2、F3的共同作用下處于平衡狀態(tài)，若突然撤去外力F1，則物體的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）

A. 勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C. 勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. 勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

E. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)

本題答案是：ABD，這道題同學(xué)們是非常熟悉的，與高考題幾乎是同一題. 如果我們平時(shí)對(duì)這個(gè)題深入思考，這道高考題是非常容易的. 所以在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中，我們要多一些思考，多一些研究，才能做到舉一反三.

■ 例2（2010江蘇）如圖1所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開(kāi)始滑到B. 然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過(guò)程相同，再讓物塊從B由靜止開(kāi)始滑到A. 上述兩過(guò)程相比較，下列說(shuō)法中一定正確的有（）

A. 物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過(guò)程較小

B. 物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過(guò)程較少

C. 物塊滑到底端的速度，前一過(guò)程較大

D. 物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過(guò)程較長(zhǎng)

■ 解析加速度a=gsin θ-μgcos θ，1代表前一過(guò)程，2代表后一過(guò)程. 前一過(guò)程中，μ逐漸減小，a逐漸增大；后一過(guò)程中，μ逐漸增大，a逐漸減小.

A. 根據(jù)v2=2as，在前一過(guò)程中因?yàn)閟較小，且μ1＞μ2，a1＜a2，所以物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度較小，動(dòng)能較小，A正確.

B. 根據(jù)Ｑ=μmgcosθs，雖然μ1＞μ2，但s1＜s2，物塊在前一過(guò)程和后一過(guò)程中從頂端滑到P點(diǎn)因摩擦而產(chǎn)生熱的多少是不確定的，B錯(cuò)誤.

C. 根據(jù)mgh-μmgcos θs=■ｍv２，s代表木板全長(zhǎng)，物體滑到底端的速度一樣大，Ｃ錯(cuò)誤.

Ｄ. 本選項(xiàng)若用解析法會(huì)很復(fù)雜，如果用圖象法則很簡(jiǎn)單. 兩種情況下到達(dá)底端的速度是相等的，路程也相等（速度-時(shí)間圖象下面的面積相等）. 因前一過(guò)程，加速度先小后大，后一過(guò)程，加速度先大后小，所以v-t圖象如圖2.

由圖象可以判斷：在前一情況下，物體從頂端滑到底端的過(guò)程中所用時(shí)間較長(zhǎng)，Ｄ正確.

本題選ＡＤ.

命題意圖：考查受力分析，功與能的關(guān)系，動(dòng)能定理，牛頓第二定律等主干知識(shí)，同時(shí)考查了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力. 還考查了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力（根據(jù)物理問(wèn)題和所給條件，繪出函數(shù)圖象，用于分析和解決物理問(wèn)題）.

■ 點(diǎn)評(píng)本題較難. 對(duì)于D選項(xiàng)，來(lái)源于一道平時(shí)常見(jiàn)的題型，從中我們可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用物理圖象的優(yōu)越性. 利用圖象解題可以使解題過(guò)程簡(jiǎn)化，思路更清晰，比解析法更直觀、更靈活. 在有些情況下運(yùn)用解析法可能無(wú)能為力，用圖象法可能就會(huì)豁然開(kāi)朗.

■ 原題如圖3所示，一個(gè)固定在水平面上的光滑物塊，其左側(cè)面是斜面AB，右側(cè)面是曲面AC. 已知AB和AC的長(zhǎng)度相同. 兩個(gè)小球p、q同時(shí)從A點(diǎn)分別沿AB和AC由靜止開(kāi)始下滑，比較它們到達(dá)水平面所用的時(shí)間（）

A. p小球先到 B. q小球先到

C. 兩小球同時(shí)到 D. 無(wú)法確定

■ 解析可以利用v-t圖象（這里的v是速率，曲線下的面積表示路程s）定性地進(jìn)行比較. 在同一個(gè)v-t圖象中作出p、q的速率圖線，顯然開(kāi)始時(shí)q的加速度較大，斜率較大. 由于機(jī)械能守恒，末速率相同，即曲線末端在同一水平線上. 為使路程相同（曲線和橫軸所圍的面積相同），顯然q用的時(shí)間較少.

■ 例3（2010江蘇）在游樂(lè)節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽(yáng)觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論. 如圖5所示，他們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m=60 kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角α=53°，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3 m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深. 取重力加速度g=10 m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6.

（1） 求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F；

（2） 若繩長(zhǎng)l=2 m，選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入手中. 設(shè)水對(duì)選手的平均浮力f1=800 N，平均阻力f2=700 N，求選手落入水中的深度d；

（3） 若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，小明認(rèn)為繩越長(zhǎng)，在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽(yáng)認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)，請(qǐng)通過(guò)推算說(shuō)明你的觀點(diǎn).

■ 解析（1） 機(jī)械能守恒

mgl（1-cosα）=■mv2①

圓周運(yùn)動(dòng)F′-mg=m■

解得F′=（3-2cosα）mg

人對(duì)繩的拉力F=F′

則F=1 080 N

（2） 動(dòng)能定理

mg（H-lcosα＋d）-（f1＋f2）d=0

則d=■

解得d=1.2 m

（3） 選手從最低點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)

x=vt

H-l=■gt2

且有①式

解得x=2■

當(dāng)l=■時(shí)，x有最大值，解得l=1.5 m.

因此兩人的看法均不正確，當(dāng)繩長(zhǎng)接近1.5 m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊最遠(yuǎn).

命題意圖：本題以游樂(lè)活動(dòng)為背景，圍繞勻速圓周運(yùn)動(dòng)、自由落體、平拋運(yùn)動(dòng)等設(shè)計(jì)試題. 主要考查機(jī)械能守恒定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等主干知識(shí). 要求學(xué)生能正確建構(gòu)物理模型，在分析綜合的基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和討論. 本題也充分體現(xiàn)了新課程的要求，培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

■ 點(diǎn)評(píng)本題屬中等難度，具有較好的信度、效度，較好的區(qū)分度和適當(dāng)?shù)碾y度，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)具有很好的導(dǎo)向作用. 可以把本題分解為幾個(gè)較容易的小題處理，而這些小題均來(lái)源于平時(shí)做過(guò)的習(xí)題.

本題的第（1）小題，屬于常規(guī)題，用機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律即可解決. 不要忘記了牛頓第三定律.

第（2）小題，全過(guò)程用動(dòng)能定理解題.

■ 原題如圖6所示，質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無(wú)初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個(gè)深度為h的坑，在此過(guò)程中地面對(duì)物體的平均阻力為多少？

■ 參考答案

f=■.

第（3）小題，屬于評(píng)價(jià)類(lèi)的問(wèn)題. 通常來(lái)說(shuō)，學(xué)生會(huì)選擇一種，但本題兩個(gè)人的看法均不正確. 本題可以在分析綜合的基礎(chǔ)上，找出落點(diǎn)距離與繩長(zhǎng)的關(guān)系，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法求極值（用不等式求極值或二次函數(shù)求極值都可以）.

■ 原題如圖7所示，小球自高為H的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿光滑曲面下滑，到曲面底B點(diǎn)飛離曲面，B點(diǎn)處曲面的切線沿水平方向. 若其他條件不變，只改變h，則當(dāng)■為多少時(shí)，小球的水平射程s最大？

■ 參考答案當(dāng)■=■時(shí)，smax=H.

對(duì)學(xué)生的啟示：在物理的學(xué)習(xí)中，我們重視基本概念、基本知識(shí)、基本方法，從根本上加深對(duì)概念、規(guī)律的理解，注意培養(yǎng)分析、推理能力，多獨(dú)立思考，多變式思考，多研究典型題和往年的高考題.