重庆 杨天才(特级教师)
压轴题考得不透 再加一问又何妨
——对2016年全国新课标卷Ⅱ物理压轴题的拓展
重庆 杨天才(特级教师)
临界问题有难度,高考专家帮你忙,压轴试题不易解,特级教师为你析。
2016年新课标全国卷Ⅱ物理压轴题为:
轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后放开,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g。
(1)若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离;
(2)若P能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P的质量的取值范围。
若要滑上圆弧还能沿圆弧滑下,则最高不能超过C点
此时,假设恰好到达C点,则根据能量守恒定律得
这是一道涉及弹簧、圆周运动考查功能关系的好题,但就这样结束了,有点意犹未尽,笔者认为再加一问对学生综合能力的考查会更彻底。
(3)若P的质量为,试确定P能达到的最大高度。
解得vD=0,而物块P在D点的最小速度不能为0,假设不成立。
物块P将在CD之间做斜上抛运动,设物块在脱离轨道时为E点,E与圆心的连线与水平方向夹角为θ,脱离轨道时物块的速度为vE
【总结】加了第(3)问,在考查同学基础知识的同时更能全面考查学生综合能力。
(作者单位:重庆市第三十七中学校)