针对高考物理计算题,教你增分三招式
2020-02-07蒋纬
蒋纬
近五年的高考全国工卷中物理计算题皆为两道题目,呈现形式为“一大一小”,难度较小的设置为12分,难度较大的设置为20分;考查内容为“一力一电”,即一道是动力学综合问题,另一道是电场、磁场综合问题。高考试卷中的物理计算题看似繁杂凌乱,很难厘清头绪,实则是一些基本现象和知识的叠加。下面教你三招,招招帮你增分。
第一招:细心审题
细心审题,做到一“看”二“读”三“思”。
1.看题:看清每一个汉字、数字、单位、图形、符号,找出显性的已知条件和要求条件,重点要看清题中隐含的物理条件、括号内的附加条件等。
2.读题:默读试题,逐字逐句研究,边读边思索、边联想,以弄清题中所涉及的现象和过程,排除干扰因素,充分挖掘隐含条件,准确还原各种模型,找准物理量之间的关系。
3.思題:通过思维想象,弄清全部的物理过程,勾画出一幅完整的物理图景,找到解题的关键和突破口。
例1 某工厂为了实现自动传送工件设计了如图1所示的传送装置。传送装置由水平传送带AB和倾斜传送带CD组成,水平传送带的长度LAB =4 m,倾斜传送带的长度LCD=4.45 m,倾角θ=37°。传送带AB和CD通过一段极短的光滑圆弧板过渡。传送带AB以恒定速率v1=5 m/s沿顺时针方向运转,传送带CD静止。已知工件与两传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.5,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。现将一个工件(可视为质点)无初速度地放在水平传送带最左端A处。
(1)工件从传送带A端开始第一次被传送到传送带CD上,求工件上升的最大高度和从开始运动到上升至最大高度的过程中所用的时间。
(2)要使工件恰好被传送到传送带CD最上端D处,求传送带CD沿顺时针方向运转的速度v2的大小。(v2 第二招:析题破题 析题破题,做到一“明”二“画”三“析”。 1.明过程:就是建立物理模型的过程,即在细心审题获取一定信息的基础上,对研究对象的各个运动过程进行剖析,建立起清晰的物理图景,确定每一个过程对应的物理模型、规律及各过程间的联系等。 2.画草图:根据题中各已知量的数量关系充分想象、分析、判断,在草稿纸上画出草图(如运动轨迹图、受力分析图、等效图等)以展示题述物理情境、物理模型,使物理过程更加直观、物理特征更加明显,进而方便确立题给条件、物理量与物理过程的对应关系等。 3.析规律:在透彻分析题给物理情境的基础上,灵活选用规律。如求解力学计算题,可用力的观点,即牛顿运动定律与运动学公式联立求解;也可用能量观点,即动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律联立求解。 侧2 如图3所示,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段水平,BD段为半径R=0.2 m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5×103 V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度v0沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1×10-2 kg,小球乙所带电荷量q=2×10-5 C,取g=10 m/s2。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程中无电荷转移) (1)若甲、乙两球碰撞后,小球乙恰能通过轨道的最高点D,求小球乙在轨道AB段上的首次落点到B点的距离。 (2)在满足(1)的条件下,求小球甲的速度v0。 (3)若小球甲仍以速度v0向右运动,增大小球甲的质量,保持小球乙的质量不变,求小球乙在轨道AB段上的首次落点到B点的距离范围。 第三招:规范答题 规范答题,做到一“有”二“分”三“准”。 1.有必要的文字说明。 2.分步列式、联立求解。 3.必要演算,结果准确。 例3 如图4所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的O'处,C板带正电、D板带负电。两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O'。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒(微粒的重力不计),求: (1)微粒穿过B板上小孔时的速度多大? (2)为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板,C、D板间的电场强度大小应满足什么条件? (3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒 答题规则 1.题目中已有的物理量符号,一定要用题目中的字母表达方程,否则计算结果容易出现错误,影响步骤分。 2.解题过程中,必要的几何关系即使简单也不能少,否则将会失去步骤分。 3.在时间紧张的情况下,要尽量根据题设条件写出必要的方程,力争多得步骤分。 跟踪训练 1.如图5所示,质量m=2 kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飞出后,恰好无碰撞地从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道,其中B点为圆弧轨道的最低点,C点为圆弧轨道的最高点,圆弧AB对应的圆心角θ=53度,圆的半径R=0.5 m。若小球离开水平面运动到A点所用时间t=0.4 s,取g—10 m/s2,sin 53度=0.8,cos 53度=0.6. (1)求小球沿水平面飞出时的初速度v0的大小。 (2)求小球到达B点时对圆弧轨道的压力大小。 (3)小球能否通过圆弧轨道的最高点C?请说明原因。 2.如图6所示,直线y =x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B1;直线x=d与y=x间有沿y轴负方向的匀强电场,场强E=1×104 V/m;另有一半径R=1 m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B2 =0.2 T,方向垂直于坐标平面向外,该圆与直线x=d和z轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴正方向以速率v0进入圆形磁场区域,经过一段时间进入磁感应强度为B1的磁场区域,且第一次进入磁感应强度为B.的磁场区域时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速率v0=1×10 5m/s,粒子的比荷q/m=5×105 C/kg,粒子重力不计。 求: (1)坐标d的值。 (2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴,则磁感应强度B1应满足的条件。