王志
高三物理復習訓練很容易陷入題海戰(zhàn),學生做的題多,老師講的題也多,但效果卻不一定好。許多看似很小的題,如果我們在平時的訓練中能深入思考,多角度發(fā)散,充分挖掘題目的價值,實現(xiàn)題目的“小題大做”,一定能提高解題的質(zhì)量和效率。下面就以兩道選擇題為例,談?wù)勅绾巍靶☆}大做”。
例:有兩塊完全相同的木塊A和B,其中A固定在水平面上,B放在光滑水平面上,子彈以相同的水平初速度分別射入兩木塊,設(shè)穿出時子彈的速度分別是vA和vB,射穿過程產(chǎn)生的熱量分別是QA和QB,則有
A.vA C.vA>vB,QA=QB ? D.vA>vB,QA 正確答案:C 解析:設(shè)木塊的厚度為d,木塊對子彈的阻力大小為f 1.當木塊固定時:對子彈由動能定理: 子彈減少的動能即為產(chǎn)生的熱量 -fd=mvA2-mv02 QA=fd 2.當木塊不固定時:對子彈由動能定理:fS1=mv2-0 對木塊由動能定理:-f(S1+d)=mvB2-mv02 子彈減少的動能一部分轉(zhuǎn)移給木塊,一部分轉(zhuǎn)化為熱量: -fd=mv2+mvB2-mv02 系統(tǒng)減少的動能:QB=fd 針對此題,我們可以進行如下拓展 拓展1:若子彈射穿木塊 (1)子彈和木塊的相對位移如何在v-t圖象中體現(xiàn)?請畫出木塊固定和不固定時子彈穿出木塊的v-t圖象。 (2)當木塊不固定時如果子彈射入木塊的初速度增大,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能如何變化?木塊獲得的動能如何變化?(答案見下圖) 解析:子彈穿過木塊的過程受恒定的阻力作用做勻減速運動,木塊不固定時受大小相等的反作用力做勻加速運動,穿透后均做勻速運動。在v-t圖象中,陰影部分包圍的面積表示相對位移,即木塊的長度。當子彈入射速度增加,相對位移不變,則由圖象知穿過時間必變短,木塊獲得的速度變小。 拓展2:若滑塊由不同材料的上下兩層粘結(jié)在一起組成,將其放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊,若射擊上層,則子彈恰好不射出;若射擊下層,則子彈整個兒恰好嵌入,則上述兩種情況相比較( ?) A.兩次子彈對滑塊做的功一樣多 B.兩次滑塊所受沖量一樣大 C.子彈嵌入下層過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多 D.子彈擊中上層過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量較多 解析:子彈不穿出,對子彈和木塊組的系統(tǒng)由 動量守恒知兩種情況子彈和木塊將以相同的 共同速度勻速運動(如圖): mv0(m+m1)v ? (1) 子彈對滑塊做的功: W=mv2 (2) 滑塊受到的沖量由動量定理得: I=mv (3) 系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q由能量守恒得: Q=mv02-(m+m1)v2 ? (4) 答案:AB 拓展3:若光滑水平面上靜止一質(zhì)量為m的木板,其左端有一靜止的小木塊(m2),被速度為v0水平飛來的子彈(m1)擊中并留在其中,木塊和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,要使木塊不從木板上掉下來,木板至少多長? 分析:此題物理過程有兩段 過程一:子彈擊中木塊動量守恒 m1v0=(m1+m2)v1 (1) 過程二:子彈木塊作為一個整體和木板相互作用,動量守恒 (m1+m2)v1=(m1+m2+m)v2 (2) 恰好不掉下,相對位移為板長L,由功能關(guān)系得: μ(m1+m2)gL=■(m1+m2+m)v22 ? (3) 聯(lián)立以上三式即可求出L L=?(4) 子彈打木塊是高三物理復習中必然會遇到的一個重要模型。通過一道選擇的挖掘拓展,問題中涵蓋了解決力學問題的基本方法牛頓運動定律、動量定理和動量守恒定律、動能定理(包括功能原理等),問題的設(shè)計中還特別加強了圖象在解決問題中的特殊作用。只要我們在平時的教學中能象以上兩題那樣充分挖掘題目,習題向各個不同的角度和層次延伸,就能實現(xiàn)“小題大做”,提高學生對知識的綜合運用能力,減輕學生的作業(yè)負擔,提高復習的效率。 ?誗編輯 溫雪蓮