用物理学科思想剖析2022年全国乙卷压轴题

摘   要：本文主要论述运用物理学科思想剖析2022年全国乙卷压轴题并对试题所涉及的问题进行了拓展延伸，旨在强调学科思想的重要性.

關键词：物理学科思想；对称思想；守恒思想；微元累加思想；类比思想；逻辑推理思想

中图分类号：G632         文献标识码：A         文章编号：1008-0333（2023）07-0114-02

例题   如图1（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上;物块B向A运动，t=0时与弹簧接触，到t=2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v-t图像如图1（b）所示.已知从t=0到t=t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0.A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同.斜面倾角为θ（sinθ=0.6），与水平面光滑连接.碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内.求：

（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；

（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；

（3）物块A与斜面间的动摩擦因数.

解析   （1）分析题意可得B与A相互作用时，弹簧先被压缩后伸长，故B先做加速度逐渐增大的减速运动，后做加速度逐渐减小的减速运动；由物理学科对称思想可知，A先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧恢复原长时A、B分离.故当A、B共速时，弹簧压缩最短弹性势能最大.由物理学科守恒思想可知，整个过程系统水平方向不受外力，故动量守恒；又由于系统无机械能损失，故机械能守恒；故有：

mB·1.2v0=（mB+m）v0

Epmax=12mB（1.2v0）2-12（mB+m）v20

联立解得：mB=5m   Epmax=0.6mv20

拓展   假设题设情景中光滑水平面足够长，B与弹簧接触即粘连，则A、B的v-t图像如图2，这是因为系统水平方向不受外力，系统质心做匀速直线运动，而A、B关于质心做机械振动，由物理学科对称思想可知，A、B运动的v-t图像一定关于质心v-t图像对称的.

大物理教学观强调的物理教学，教的是物理思想，物理公式和定理、定律均是物理思想的客观呈现，运用它们解决物理问题就是物理思想的应用，这种应用是符合客观实际的，是科学的.经过系统的物理学习及物理学科思想应用，对学生将来处理生产生活问题产生巨大影响，并始终处于一种正确的导向位置.一道高考题考查了学生运用多种物理学科思想解决问题的能力，这就是高考试题选拨功能的重要体现.

参考文献：

［1］ 人民教育出版社，课程教材研究所，物理课程教材研究开发中心.普通高中课程实验教科书·物理［M］.北京：人民教育出版社，2010.

［责任编辑：李   璟］

收稿日期：2022-12-05

作者简介：单文忠，男，中学正高级教师，从事高中物理教学研究.