宋輝武
摘 要:2017年高考全國Ⅱ卷理綜壓軸題是一道頗有難度的計算題,涉及的知識面較廣,官方提供的參考答案太過繁瑣。鑒于此,本文應用動量定理巧妙地突破了該題。
關鍵詞:動量定理;2017年高考;壓軸題
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2018)4-0040-2
2017年高考已經(jīng)落下帷幕,筆者之后詢問考生,學生普遍反映理綜壓軸題第25題比較繁瑣,解該題時找不到條理,列不出獨立的方程,解著解著還解出恒等式來。筆者查閱官方給出的參考答案,發(fā)現(xiàn)該題著實有些復雜,參考答案是按照動能定理結合運動學的幾個重要公式進行求解的。實際上絕大多數(shù)考生都是按照這個思路進行解題的,可是卻很難找全關系式,縱使列全了方程也無法快速、準確地求解出最終結果,可以說該題還是有很好的區(qū)分度的。不過,如果我們換種思路,運用動量定理解答該題便會有豁然開朗之感。
大家都知道2017年是考綱將選修3-5納入必考內(nèi)容的第一年,而3-5的《動量守恒定律》一章在考綱中又屬于Ⅱ級要求,即要求考生“理解”和“應用”。3-5由選考變?yōu)楸乜寄康氖窍M黾涌忌幚韺嶋H問題的手段,建立更加系統(tǒng)、全面的力學體系。筆者在向?qū)W生授課過程中,經(jīng)常強調(diào)解大型計算題的五大法寶:動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律、動量守恒定律、動量定理、功能原理,熟諳此五大法寶,則必將所向披靡。而動量定理作為五大法寶之一,有其不可替代的優(yōu)勢。
下面筆者將運用動量定理巧解2017年高考全國Ⅱ卷理綜壓軸題,以期進一步凸顯動量定理的強大威力。
原題 如圖1所示,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方的A點將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時的動能的1.5倍。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求
1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比;
2)A點距電場上邊界的高度;
3)該電場的電場強度大小。
官方提供的參考答案略。
可以看出,解答該題只有一個思想,就是在水平方向和豎直方向上應用動量定理,思路清晰簡潔,筆者認為按照參考答案的方式解答該題略顯繁瑣,思路不夠清晰明了。