謝 佳 劉洪慶
(仁懷市酒都高級(jí)中學(xué) 貴州 仁懷 564500)
筆者在教學(xué)中就2012年高考上海物理卷第12題進(jìn)行實(shí)例分析時(shí)發(fā)現(xiàn),該題的答案設(shè)置與實(shí)際解答分析得到的結(jié)果不相符,而該題的原解也顯得比較牽強(qiáng),缺乏必要的證據(jù)來(lái)佐證所選答案的合理性.現(xiàn)就該問(wèn)題展開(kāi)分析,以供同仁探討.
如圖1所示,斜面上a,b,c三點(diǎn)等距,小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出,做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng),恰落在b點(diǎn).若小球初速變?yōu)関,其落點(diǎn)位于c,則
A.v0<v<2v0
B.v=2v0
C.2v0<v<3v0
D.v>3v0
圖1
如圖2所示,M點(diǎn)和b點(diǎn)在同一水平線上,M點(diǎn)在c點(diǎn)的正上方.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,若v=2v0,則小球落到M點(diǎn).可見(jiàn)以初速2v0平拋的小球不能落在c點(diǎn),只能落在c點(diǎn)右邊的斜面上,故只有選項(xiàng)A正確.
圖2
從該題的原解看,得出v<2v0確實(shí)沒(méi)有問(wèn)題,但僅憑上面的分析卻不能佐證v>v0具有必然的合理性.故筆者認(rèn)為選項(xiàng)A(v0<v<2v0)的正確性有待考證,現(xiàn)就該問(wèn)題展開(kāi)深度分析.
設(shè)Oa間距離為H,a到b和b到c的豎直距離為h,a到b和b到c間的水平距離為x.令小球從O點(diǎn)以初速度v0水平拋出落在b點(diǎn)歷時(shí)t1,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
由式(1)、(2)可得
令小球從O點(diǎn)以速度v水平拋出落在c點(diǎn)歷時(shí)t2,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
由式(4)、(5)可得
結(jié)合式(3)、(6)可得
現(xiàn)對(duì)式(7)展開(kāi)討論:
當(dāng)H→ ∞ 時(shí),v→2v0,即可得v<2v0
綜上分析,小球落在c點(diǎn)時(shí)速度v滿足的條件是.因此,選項(xiàng)A(v0<v<2v0)設(shè)置的科學(xué)性值得商榷.另說(shuō)明,分別就h→0和h→!展開(kāi)討論,也可以得到相同的結(jié)果,這里不再贅述.
就該高考題而言,A,B,C,D這4個(gè)選項(xiàng)其實(shí)都不滿足題設(shè)要求,但也許是命題者的一小點(diǎn)疏忽導(dǎo)致了美中不足.文中觀點(diǎn)是筆者在教學(xué)中的一些看法,希望各位同仁能再次求證.