米云飛
一、考題再現(xiàn)
如圖1所示,傾角為α的斜面A被固定在水平面上,細線的一端固定于墻面,另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連,B靜止在斜面上?;喿髠鹊募毦€水平,右側的細線與斜面平行的質量均為嗎,撤去固定A的裝置后,A、B方均做直線運動。不計一切摩擦,重力加速度為個,求:
(1)A固定不動時,A對B支持力的大小N;
(2)A滑動的位移為x時,B的位移大小s;
(3)A滑動的位移為x時的速度大小νx。
二、考試命題的研究
1.由于本題屬于綜合性試題,故涉及知識點廣泛,試題考查了位移、受力分析、力的平衡、力的相互作用、速度、速度的合成與分解、機械能守恒等知識點。其中,共點力平衡在學業(yè)水平測試說明中為Ⅰ級要求,力的合成和分解、位移、速度、運動合成和分解、機械能守恒定律及其應用都是Ⅱ級要求。
2.試題通過斜面、細繩、滑輪的約束,考查了學生綜合分析能力、推理能力及應用數(shù)學知識處理物理問題的能力,特別是在斜面上引入滑輪和細繩,突出了對學生物理建模能力的考查。
3.在難易程度把握上,試題充分體現(xiàn)了難度的遞進性。第一問為基礎知識,學生容易作答;第二問難度在于找出物塊B與斜面A位移的幾何關系,要求學生具有相應的應用數(shù)學知識處理物理問題的能力,難度上升;第三問在前一問的基礎上,要求學生能將物理規(guī)律熟練應用,較難。
三、應試策略和解題方法
1.重視基袖知識,練好基本功,做到基本分不失
本題第一問為基礎知識,在力的平衡條件下,對B進行受力分析、力的分解與合成,易得支持力的大小
N=mgcosα.
我們從中可以看出難題中也有基本分,這幾分得到還是較為容易的,所以要仔細審題,不能出現(xiàn)失誤,考得好必須重視基本分的得失?;A知識的應用還體現(xiàn)在第三問中
的使用。學生應用勻變速直線運動的速度公式很多,速度的定義式反而已經忽略了,就像我們解決勻速圓周運動中線速度問題,馬上想到的是
,少有想到
一樣,它提醒我們適當回歸定義,而不是總強調公式的套用。
2.重視應用數(shù)學知識解決物理問題能力的培養(yǎng)
物理問題的解決無非是建立物理模型、應用數(shù)學知識加以處理。本題中有了細繩和斜面的約束,物塊B與斜面4位移的幾何關系對學生提出了這方面的要求。
從圖(1)中可以看出如果細繩不伸長,物塊B在水平方向位移和斜面A相同都為x,現(xiàn)在考慮繩長不變,則物塊B沿斜面向下距離為x。于是我們建立了物塊B與斜面A位移的幾何關系x,如圖2甲,可以認為MN為斜面A位移x、PN為繩伸長距離,也為x,MP為物塊B位移,MN與PN夾角為α,這樣利用幾何知識,我們得出物塊B水平方向
的關鍵,由此發(fā)現(xiàn)注重應用數(shù)學知識處理物理問題能力一定不能放松。
3.重視物理模型的理解很多同學看到這道題,馬上能想到是運動的合成與分解,但是受到平時做題的影響,試圖去把B的速度分解為沿繩方向和垂直于繩方向去求解,結果搞了半天也做不出來。這里一方面要注意高考題型的新穎性,題型的設計與和平時所做的一些變化;另一方面說明我們對物理模型的建立沒有理解,只是簡單機械的記憶。平時我們處理關于帶有滑輪的運動合成與分解模型如圖2甲所示,滑輪是不動的,所以能看成物塊B繞滑輪做圓周運動。今天的問題是滑輪跟隨斜面一起運動,這樣分解就不成立了。正確的分解應該為將物塊B的運動分解為水平方向和豎直方向運動,如圖3乙所示。endprint