2008年广东物理高考多过程题解析

2009-04-02 10:05潘淑贤熊建文
物理教学探讨 2009年1期
关键词:机械能压轴滑板

潘淑贤 熊建文

摘要:本文对2008年广东高考物理试卷最后一题进行了详细分析,探讨多过程问题的求解方法,及培养学生分析多过程题的能力,形成应对这类考题的教学策略。

关键词:2008年高考;多过程物理题

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2009)1(S)-0044-4

2008年广东高考是新课改背景下的第二年高考,题目设置更为合理,层次分明,文字阅读量减少,物理情景叙述简洁清晰,最后两道大题采用一题多问的风格。此次考卷突出基础知识的考核,重视教材回归,同时强调学生获取知识,解决问题的能力和综合解题能力的要求。

2008年广东高考压轴题20题以“碰撞”为模型特征,包含“相对运动、牛顿第二定律、运动学、动能定理、动量守恒定理”等知识。压轴题要求考生有扎实的基础知识和良好的解决问题的思维程序,能构建理想化的物理模型。其解题的关键就是要抓住物理情景中出现的状态、过程与系统,对物体进行正确的受力分析、运动情景的分析和物理过程的分析。

1 高考试题分析

题目 如图1所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面,A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑块P1和P2的质量均为m,滑板的质量M=4m。P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在粗糙面B点上,当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续滑动,到达D点时速度为零,P1与P2视为质点,取g=10m/P2。问:

(1)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?

(2)BC长度为多少?N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?

题目分析

这是一个串联式“多过程”问题,物理过程较为复杂,若将复杂的物理过程分解成几个简单的有规律的子过程,找出子过程间的相互联系,那么物理过程将清晰化。

过程分析

过程1:滑块P1从A点滑落到B点的过程中,机械能守恒。

过程2:P1与P2发生弹性碰撞,由于P1、P2质量相等,所以P1与P2发生速度交换。

过程3:P1相对滑板静止,与滑板以共同速度前行,此过程中,滑板、P1与P2构成的系统动量守恒。

过程4:当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续滑动,从C运动到D的过程中,机械能守恒,到达D点时速度为零。

过程5:P2开始从D点滑落下来最后静止在BC上某一点,DC段机械能守恒。

解析 对于P1有:

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