集眾家之所長,悟真題之精髓。
全國卷Ⅱ壓軸題審題與巧解
高考題的最后一題(壓軸題)一般情景比較復雜,意在考查學生的分析綜合能力,因而難度大、分值高,而是否做對壓軸題,則關系著考生是否能考上名牌大學。對于綜合類試題,正確分析試題情境、領會命題人的思路是快速準確解答的前提;高考的考場時間寶貴,平時研究如何巧解壓軸題具有十分重要的意義。下面以2017年全國卷Ⅱ第25題為例,結合多位一線優(yōu)秀教師的智慧,從審題和巧解的角度深入分析。
【題目】如圖1,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方的A點將質量為m、電荷量分別為q和-q(qgt;0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求:
圖1
(1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比;
(2)A點距電場上邊界的高度;
(3)該電場的電場強度大小。
【原解】(1)設小球M、N在A點速度大小為v0,則它們進入電場時的水平速度仍然為v0。M、N在電場中運動的時間t相等,電場力作用下產(chǎn)生的加速度沿水平方向,大小均為a,在電場中沿水平方向的位移分別為x2和x1。由題給條件和運動學公式得
v0-at=0 ①
(2)設A點距電場上邊界的高度為h,小球下落h時在豎直方向的分速度為vy,由運動學公式
M進入電場后做直線運動,由幾何關系知:
設M、N離開電場時的動能分別為Ek2、Ek1,由動能定理得
由已知條件Ek2=1.5Ek1
【陜西省永壽縣中學孫冬子】理清思路,玩轉高考題。
由于物理學科的抽象性、復雜性以及方法應用的靈活性,使絕大多數(shù)同學在學習中感到非常吃力,在遭遇一次次挫折后,越來越?jīng)]了學習興趣,從而使物理成績越來越差,經(jīng)過了解發(fā)現(xiàn)學生學習的主要問題是不能將所學物理知識應用于具體題目中,我認為此問題根源在于學生分析問題方法不當。物理解題的核心是對信息發(fā)掘、分析處理和應用,題目中的信息包含兩類,一類是已知信息,也就是題干直接告訴的信息,另一類是隱含信息,隱含信息是在我們已掌握基本知識的基礎上,結合題目所給的物理模型通過簡單分析而獲得的信息,當我們獲得足夠信息以后,再通過分析處理找出信息間的聯(lián)系,最后用物理表達式反映出來,這樣一步步去做就可以抽絲剝繭使我們的問題得到解決。
【發(fā)掘信息】①虛線間有水平向右的勻強電場
②質量相同、電性相反帶電小球先后以相同初速度從A點水平拋出
③M在電場中做直線運動
④N離開電場時速度豎直向下
⑤M離開電場時的動能是N離開電場時動能的1.5倍
【信息分析】由①②分析可知,兩小球從A點到電場上邊界做平拋運動,且進入電場時具有相同的速度,進入電場后M、N水平方向受電場力大小相等方向相反,所以M、N水平方向分別做加速度大小相等的勻加速和勻減速直線運動,豎直方向只受重力,所以豎直方向M、N運動完全相同,因此兩者穿過電場的時間相等。
由③知M進入電場后做勻變速直線運動。
由④知N進入電場后水平方向做勻減速直線運動,出電場時水平速度剛好減小到零。
聯(lián)立①②③得
(2)由①式得M出電場時水平分速度為進電場時的2倍,由于M在電場中做勻變速直線運動,所以M出電場的豎直分速度也是進電場時的2倍,由于M在豎直方向做初速度為零的勻變速直線運動,所以小球M從A點運動到電場上邊界的時間與小球通過電場的時間相等,設A點到電場上邊界高度為h,則
(3)設N出電場時速度為vn,M出電場時速度為vm,則
由動量定理可得:
聯(lián)立④⑤⑥式得:
【點評】解題過程就是由已知量求未知量的過程,當已知量越多解題時的切入點就越多,所以解題時對信息的發(fā)掘非常重要,當然關于運動類題目,結合題意弄清楚物體的運動過程也至關重要。
【北京市豐臺第二中學公衍錄】巧分妙解,化難為易。
任何問題都有巧妙簡單的求解方法,只有在平時學習時注意研究總結,才能在考試中拼出靈感的火花,找出巧妙簡單的方法,從而節(jié)約寶貴的考場時間。正如同解放軍戰(zhàn)士訓練的口號“平時多流汗、戰(zhàn)時少流血”。
【第(2)問的巧妙解法】
方法1: 分解速度
圖2
對M、N在電場中的水平分運動,由速度公式,M、N離開電場時的水平分速度分別為vx=v0+at,
0=v0-at,解得vx=2v0
方法2: 分解速度 ,利用推論
方法3:分解速度和加速度
圖3
設M平拋的時間為t平,則vy=gt平。
再結合前面列出的③式0=v0-at,
【第(3)問的巧妙解法】
1.全過程法
一般情況下,在全(整個)過程中列物理規(guī)律求解,往往比在分過程中分別列物理規(guī)律求解簡單。
2.應用速度的分解與合成求解
圖4
顯然應用速度的分解與合成等求解第(3)問的方法非常巧妙簡單。
【重慶市第三十七中學校段享冬楊天才】山重水復壓軸題,柳暗花明圖象法。
圖象法思路更加清晰,解法更加簡單,考試時用時也會較少,通常也是一些試題的“終極解法”。
圖5
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