【物理】2019届一轮复习人教版高考物理常用的几种破题方法学案 6页

‎2019年高考提分秘籍 高考物理常用的几种破题方法 破题，就是从审题开始，迅速而准确的弄懂题意，明确解决问题的思路和方法。审题应该慢，字斟句酌，尤其是定语、状语、补语在物理情境的描述中起着提供条件的作用。还应该提醒的是，慢审题可以防止潜意识定势思维对题意理解的干扰。审题仔细透彻了，解起题来自然就快了。‎ 通过专题复习，掌握常用的几种破题方法，提高审题能力。‎ 一、典题例析 ‎1．认真审题，捕捉关键词句 审题过程是分析加工的过程，最先应感知到题目所要考查的知识点，出题人的意图，然后挖掘题目的内涵。其方法可以是：捕捉关键词句，理解其内涵和外延，明确限定条件；挖掘隐含在物理过程、物理状态、物理模型中的隐含条件。‎ ‎【例题1】 如图所示，质量为M的木块被长为l的轻绳悬挂着处于静止状态。一个质量为m的水平飞行的子弹击中木块，并随之一起运动。求子弹以多大的速度击中木块，才能使绳在木块运动中始终绷紧。‎ 解题方法与技巧：此题的物理情景比较清晰有序，考查的知识点明确。关键要抓住限定条件。“始终紧绷”就是关键词。它意味着M与m必须一起绕悬点作圆周运动。进一步分析就可得到两种情景：（1）M和m能通过最高点，做完整的圆周运动；（2）M和m只能运动到最高点以下某处为止，做不完整的圆周运动。满足情景（1），M在最高点有最小速度，即：。这意味着子弹打击M的初速度存在某个最小值（过程略），。满足情景（2），应由M运动的最高点与悬点等高，此时速度为零，这意味着子弹的初速度存在某个最大值（过程略），。此题完整的解为：‎ 或 ‎2．认真审题，挖掘隐含条件 物理问题的条件，不少是间接或隐含的，需要经过分析把它们挖掘出来。隐含条件在题设中有时候就是一句话或几个词，甚至是几个字，如“刚好自由匀速下滑”说明摩擦力等于重力沿斜面下滑的分力；“恰好到某点”‎ 意味着到该点时速率变为零等。有些隐含条件埋藏较深，挖掘起来有一定困难。而有些问题看似一筹莫展，但一旦寻找出隐含条件，问题就会应刃而解。‎ ‎【例题2】 在研究平抛物体的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=‎1.25cm。若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式v0= （用l、g表示），其值是 （取g=‎9.8m/s2）。‎ 解题方法与技巧：本题所隐含的条件是：a点不是抛出点。因此，若直接套用公式计算必然导致错误。然而，要挖掘这一条件，必须克服原实验过程中定势思维的影响，通过分析验证才能发现：ab、bc、cd间的竖直方向的距离之比为1∶2∶3，而不是初速度为零的匀变速直线运动关系的1∶3∶5；明确了这一点，就不难由，得出：，。‎ ‎3．画好草图，形象物理过程和情境 画草图是分析物理问题的重要手段，它能建立清晰有序的物理过程、确立物理量间的关系，把问题具体化，形象化。草图可以是运动过程图、受力分析图、状态变化图等。也可以是由投影法、等效法得到的示意图。‎ ‎【例题3】在光滑的水平面上静止一物体，现以水平恒力甲推此物体，作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体，当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J，则恒力甲和恒力乙所作的功各是多少？‎ 解题方法与技巧：解决此题的关键是：弄清过程中两力的位移关系、大小关系以及各自做功情况。因此画出过程草图（如图），标明位移，对解题有很大帮助。‎ 通过图示，很容易得到以下信息：s=-s′即，得‎3a1=a2，即‎3F1=F2。两力都做正功F1s+F2s=32。解得：W1=F1s=8J，W2=F2s=24J。‎ ‎【例题4】设在地面上方的真空室内，存在匀强电场E和匀强磁场B。已知E、B的方向是相同的，E=4V/m，B=0.15T。今有一个带负电的质点以v=‎20m/s的速度在此区域内沿垂直场强的方向作匀速直线运动，求此带电质点的电量与质量之比。‎ 解题方法与技巧：此题是带电粒子在复合场中运动的问题，各物理量具有一定的空间几何关系，选择好视角，把空间问题平面化，画好平面受力分析图，问题就容易解决。虽然题目中速度方向不唯一确定，磁场方向未给出，但“粒子作匀速直线运动”，其受力必在同一平面内，且平衡。依题意，粒子所受的电场力和洛伦兹力方向垂直。垂直重力方向看去：则有如图所示的两个受力分析图（图甲、乙）。从而得到：(qvB)2+(qE)2=(mg)2即q/m=4。‎ ‎4．变换思路，加强物理情景间的联系 有些题目，就题论题很难求得结论，甚至得不到结果。此时应马上变换思路，转移研究对象、物理状态和物理过程，加强相似物理情景间的联系，挖掘特殊和一般的关系，导出结论。‎ ‎【例题5】如图所示整个装置静止时，绳与竖直方向的夹角为30º。AB连线与OB垂直。若使带电小球A的电量加倍，带电小球B重新稳定时绳的拉力多大？‎ ‎【解析】小球A电量加倍后，球B仍受重力G、绳的拉力T、库伦力F，但三力的方向已不再具有特殊的几何关系。若用正交分解法，设角度，列方程，很难有结果。此时应改变思路，并比较两个平衡状态之间有无必然联系。于是变正交分解为力的合成，注意观察，不难发现：AOB与FBT′围成的三角形相似，则有：AO/G=OB/T。说明系统处于不同的平衡状态时，拉力T大小不变。由球A电量未加倍时这一特殊状态可以得到：T=Gcos30º。球A电量加倍平衡后，绳的拉力仍是Gcos30º。‎ ‎5．“分段”处理 对综合性强、过程较为复杂的题，一般采用“分段”处理，所谓的“分段”处理，就是根据问题的需要和研究对象的不同，将问题涉及的物理过程，按照时间和空间的发展顺序，合理的分解为几个彼此相对独立、又相互联系的阶段，再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程，最后通过各阶段的联系量综合起来解决，从而使问题化整为零，各个击破。‎ ‎【例题6】质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，平衡时弹簧的压缩量为x0，如图所示，一物块从钢板正上方距3x0的A处自由下落，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动，已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点，若物块质量为‎2m，仍从A处自由下落，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到达的最高点与O点的距离。‎ 解题方法与技巧：首先，根据自由落体运动可得物块下落3x0高度所获得的速度v0，‎ ‎。‎ ‎（1）质量为m的物块与钢板m碰撞后的速度v1，可用动量守恒定律求出（因碰撞时间极短，可认为物块与钢板碰撞过程系统动量守恒）；‎ mv0=(m+m)v1‎ ‎∴‎ 弹簧的压缩量为x0时的弹性势能为Ep，当物块与钢板一起向下运动到最低点又向上运动到O点时，它们的动能为零，弹簧的弹性势能也为零，与刚碰撞完时比较，由机械能守恒定律得， ，‎ 由此可得 ‎ ‎（2）若用质量为‎2m的物块与钢板m碰撞，碰后的速度v2依然可按动量守恒导出：‎ ‎2mv0=(‎2m+m)v2‎ ‎∴‎ 由于v2>v1，刚碰撞完时物块（质量为‎2m）、钢板与弹簧系统的机械能（其中弹簧的弹性势能依然是EP）较前次增大，因此当物块与钢板一起向下运动到最低点又向上运动到O点时，它们仍然有动能，设此时速度为v，由机械能守恒定律得 其中，由此可得，方向向上。‎ 自O点以上，物块（质量为‎2m）与钢板m将分离。这是因为二者不粘连，物块将只受重力作用，加速度为g；而钢板除受重力外还将受向下的弹力作用，加速度向下且大于g。因此物块将作竖直上抛运动直至上升到最高点，它向上运动到达的最高点到O点的距离为：‎ 点评：从以上例子可以看出，审题时对研究的问题中的物理情景、物理状态和物理过程分析得越清楚，就越易看清其本质，就越容易提出解决问题的办法。还必须强调以下几点：一是要在平时学习中养成仔细审题的好习惯——辨明题意、认清题设条件，是进行逻辑推理的出发点和重要前提；二是要从题设出发建立明确清晰的物理图景，巴以掌握的概念、规律和题设的具体情况以及解题要求之间建立合乎逻辑的关系，抓住每一步的因果关系进行辩证思维；三是要用简练的文字和数学语言（或函数图象）有条理地把推理过程正确表达出来。‎ 二、能力训练 ‎1．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为‎4m/s，经过1s后的速度的大小为‎10m/s，那么在这1s内，物体的 A．加速度的大小可能小于‎4m/s2‎ B．加速度的大小可能大于‎4m/s2‎ C．位移的大小可能小于‎4m D．位移的大小可能大于‎10m ‎2．如图所示，一弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计，盘内放一物体P 处于静止。P的质量M=12 g，弹簧的劲度系数 =800N/m。现在给 P施加一竖直向上的力F，使P从静止开始做匀加速运动。已知头 ‎0.2s内F是变力，在0.2s以后F是恒力。求F的最大值和最小值。‎ ‎3．如图所示，正方形导体线框边长L，电阻为R。在水平恒力F ‎ 的作用下，以恒定速度v从匀强磁场左区完全拉进右区，‎ 磁场左右区域磁感应强度均为B，中间无场区宽度为s ‎（L>s），求水平力F做的功。‎ ‎4．有匀强磁场B和匀强电场E正交的区域，E的方向水平向右。一带电量为q的粒子不计重力，以一定的初速度射入场区，受大小恒定的阻力f作用而做直线运动，求微粒初速度的大小和方向。‎ ‎5．如图所示，ON与x轴的夹角为30°，当有一指向-y轴方向的 ‎ 匀强电场时，正离子在y轴A处以平行x轴方向的速度v射 入电场后，垂直打在ON上的P点；现将电场改为指向纸外 的匀强磁场，同样的离子在y轴B处以相同的速度射入磁场 后，恰好也在P点与ON正交。粒子重力不计。求OA和OB 的比值是多少。‎ 参考答案:‎ ‎1．BC（题干中“速度大小”和选项中“大小可能”相对应，挖掘出速度可能换向的原因。）‎ ‎2．Fmax=210N；Fmin=90N（理解F是亨利与便利是，物理过程变化）‎ ‎3．W=B‎2L2vS/R+4 B‎2L2v（L-S）/R+ B‎2L2vS/R=2 B‎2L2v（‎2L-S）/R ‎（运动过程分三个阶段，画好示意图，找准受力及各阶段的位移）‎ ‎4．‎ v的方向是与E成角度斜向右的一切方向。（画好平面受力分析图，再与空间方向联系）‎ ‎5．OA∶OB=5∶4（找好两过程共同点，用OP相联系）‎