肖寅杰
[摘? ?要]選擇題在各類考試中占有較大的比例,快速解答選擇題對提高考試成績有較大的影響。文章結(jié)合例題,談?wù)劻W(xué)選擇題的解答方法,常見的解法有直接判斷法、特殊值代入法、作圖法、排除法、半定量分析法、估算法。
[關(guān)鍵詞]力學(xué);選擇題;解答方法
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2020)29-0055-02
目前,全國高考課標(biāo)理綜卷物理部分總分是110分,必修部分選擇題是48分,選修部分選擇題是5分,加上實(shí)驗(yàn)部分的選擇題分?jǐn)?shù),選擇題分?jǐn)?shù)在物理總分中的比重占到一半以上。得物理者得理綜,得物理選擇題者得物理,只有物理選擇題多拿分,甚至拿滿分,高考才能得高分。在后期高考復(fù)習(xí)中,針對選擇題進(jìn)行有效訓(xùn)練,才能為其他學(xué)科以及后面的綜合題的解答贏得時間。因此,掌握并能熟練運(yùn)用幾種常見的解答選擇題的方法非常重要。文章以力學(xué)選擇題為例,說一說解答選擇題的常用方法。
一、直接判斷法
直接根據(jù)概念、規(guī)律,從物理題目或者選項(xiàng)出發(fā),逐項(xiàng)分析,應(yīng)用基本概念或者規(guī)律,以及推導(dǎo)出的公式或二級結(jié)論進(jìn)行分析判斷的方法。
[例1]甲和乙兩物體在三個時刻[t1、t2、t3]的速度分別為[v1、v2、v3]和[v'1、v'2、v'3]。如圖1是甲和乙兩物體的速度矢量示意圖,則()。
A.甲肯定不是直線運(yùn)動
B.乙可能是直線運(yùn)動
C.甲可能是勻變速運(yùn)動
D.乙不可能受恒力作用
解析:甲乙兩物體運(yùn)動的方向在變化,不可能是直線運(yùn)動,故選項(xiàng)A正確、B錯誤;由速度的矢量圖可知,甲速度的變化方向相同,因此加速度可能相同,甲可能做勻變速運(yùn)動,故選項(xiàng)C正確;由速度的矢量圖可知,乙速度的變化方向不同,因此加速度不可能相同,乙受到的合力不可能是恒力,故選項(xiàng)D正確。
點(diǎn)評:該方法特別適用于考查物理學(xué)史、基本概念和規(guī)律及二級結(jié)論的選擇題,如等時圓等。
二、特殊值代入法
若用常規(guī)方法求解相對煩瑣,則可將題目放到一個非常特殊的背景下,使物理關(guān)系變得簡單明了,這樣很容易快速得出結(jié)論,這種方法主要用于解答某些單選題。
[例2]如圖2,斜面固定在地面上,將一個物體放置在斜面上,用一個平行于斜面的外力F來拉物體。F的大小在一定范圍內(nèi)時,物體將保持靜止。假設(shè)F的最大值為F1、最小值為F2(已知[F2>0])。則物體與斜面間的最大靜摩擦力為()。
解析:取[F1=F2≠0],則斜面光滑,最大靜摩擦力等于0,代入后只有C滿足。
點(diǎn)評:本題的常規(guī)解法為正交分解法,通過解方程組得到正確結(jié)論。而假設(shè)斜面光滑,可知最大拉力和最小拉力相等,則很容易得出正確結(jié)論。物理上的特殊值,常取0值,即摩擦力、彈力和繩的拉力為0。
三、作圖法
作圖法是一種非常重要的方法,即做出規(guī)范的物理圖像,通過對圖像的直觀分析得到結(jié)論。這種方法主要用于那些計(jì)算量復(fù)雜,給出具體數(shù)字的選擇題。
[例3]衛(wèi)星發(fā)射場通常不在赤道上,因而同步衛(wèi)星在發(fā)射中存在一個軌道調(diào)整的過程。具體的方法為:先將同步衛(wèi)星發(fā)射到轉(zhuǎn)移軌道上,當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過赤道上空時,開動發(fā)動機(jī)施加推力,產(chǎn)生一個加速度,讓衛(wèi)星順利進(jìn)入同步軌道。假如,某同步衛(wèi)星經(jīng)過赤道上空時的速度為[1.55×103 m/s]。如圖3,轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道夾角是30°。已知同步衛(wèi)星的速度約為[3.1×103 m/s]。那么,發(fā)動機(jī)應(yīng)該給同步衛(wèi)星產(chǎn)生的附加速度的方向和大小約為()。
A. 西偏北,[1.9×103 m/s]
B. 東偏南,[1.9×103 m/s]
C. 西偏北,[2.7×103 m/s]
D. 東偏南,[2.7×103 m/s]
解析:作出速度圖像如圖4所示,其中v1為同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度,約為3.1×103 m/s,v2為衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時的速度,為1.55×103 m/s,[Δv]為發(fā)動機(jī)給衛(wèi)星的附加速度,由圖像根據(jù)比例關(guān)系可以快速得到選項(xiàng)B正確。
點(diǎn)評:本題的常規(guī)解法為作出速度圖示,根據(jù)余弦定理計(jì)算,運(yùn)算很復(fù)雜,應(yīng)用作圖法,可大大減少運(yùn)算過程,從而快速解題。
四、排除法
排除法是根據(jù)題設(shè)條件,利用相關(guān)的物理知識對題目進(jìn)行分析,將與題意相違背,與已知條件無關(guān)的答案或選項(xiàng)逐一排除,最后確定正確答案的解題方法。這種方法,充分利用選項(xiàng)信息,沒有對全部選項(xiàng)進(jìn)行分析判斷,只找出錯誤的選項(xiàng)或者選項(xiàng)中的錯誤點(diǎn),大大節(jié)約了解題時間。
[例4]在平直公路上,有一輛汽車在行駛。從某時刻起,汽車發(fā)動機(jī)的功率發(fā)生了變化,功率和時間的關(guān)系如圖5。假如路面對汽車的阻力恒定,以下圖像中正確的是()。
解析:汽車若從靜止或速度較小時開始計(jì)時,則汽車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,選項(xiàng)B、D錯誤;若汽車開始做勻速運(yùn)動,則功率增大后,汽車的速度不會突變,選項(xiàng)C錯誤;選項(xiàng)A的含義是汽車從速度較小時開始計(jì)時,做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,勻速運(yùn)動后功率增大,汽車再做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,最后勻速運(yùn)動,選項(xiàng)A正確。
點(diǎn)評:用排除法解決本題,很容易排除BCD。汽車不是從靜止開始運(yùn)動,因此開始階段可以加速、勻速、減速,因此圖像可能存在三種可能性,要畫出三種圖像,費(fèi)力、費(fèi)時,由于是單選題,如果用排除法可以事半功倍。
五、半定量法
有一類問題,利用高中知識很難得到準(zhǔn)確的答案,當(dāng)該類題目以選擇題的形式出現(xiàn)時,我們可以利用三把金鑰匙解決問題,一是公式兩邊的單位是否一致,二是根據(jù)特例分析,看是否符合我們能解決的物理問題的結(jié)果,三是根據(jù)常識,看是否與常識相違背。
[例5]在地面上,將一個球豎直上拋,拋球的速度為v1,球在t時間內(nèi)回到地面。球碰到地面瞬間的速度為v2。假如球受到的空氣阻力和速度成正比關(guān)系,你可能不會求解時間t,但是你可以根據(jù)表達(dá)式是否合理來判定,下面四個表達(dá)式中()是正確的。
解析:選項(xiàng)A的單位不是時間單位,故選項(xiàng)A錯誤;當(dāng)空氣阻力為0時,[v1=v2],運(yùn)動時間為[t=2v1g=2v2g],故選項(xiàng)CD錯誤,選項(xiàng)B正確。
點(diǎn)評:此類題目出現(xiàn)的頻率較高,把不可能完成的任務(wù)變?yōu)榭赡?。解題時,需要應(yīng)用有關(guān)物理知識進(jìn)行分析判斷,能很好地考查學(xué)生的推理能力。
六、估算法
估算法是一種重要方法,它在物理學(xué)中有著重要的作用,巧妙應(yīng)用估算法可以大大提高解題效率。
[例6]如圖6是一顆質(zhì)量約為[m=50 g]的子彈射過一副撲克牌的照片,子彈完全穿過一副撲克牌的時間t約1.0×10-4 s,子彈的真實(shí)長度為2.0 cm,子彈接著經(jīng)時間[Δt=10-3 s]進(jìn)入墻壁,試估算子彈對墻壁的作用力約為() 。
解析:撲克牌的寬度約為子彈長度的4倍,即子彈穿越撲克牌的位移大小為x=5×2.0 cm=10 cm,由[v=xt]得[v=1000 m/s],設(shè)子彈對墻壁的作用力為F,根據(jù)[FΔt=mv],解得[F=5×104 N],B正確。
點(diǎn)評:本題是一道估算題,從所給圖示中估算出撲克牌的寬度約為子彈長度的4倍,把子彈穿過撲克牌看成勻速直線運(yùn)動模型,并利用動量定理求子彈對墻壁的作用力的大小。
(責(zé)任編輯 易志毅)