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      “秒殺”物理選擇題*

      2017-05-18 06:23:07陳益富
      物理通報(bào) 2017年5期
      關(guān)鍵詞:秒殺題圖物塊

      陳益富

      (揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué)東部分校 江蘇 揚(yáng)州 225003)

      “秒殺”物理選擇題*

      陳益富*

      (揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué)東部分校 江蘇 揚(yáng)州 225003)

      選擇題作為客觀性試題的一種類型,是高考的的必考題型,占全卷總分的25.8%,所以,選擇題得分的高低直接影響著考試的成績(jī).從高考命題的趨勢(shì)來(lái)看,選擇題多為簡(jiǎn)單或中檔題,選擇題中的計(jì)算量有逐年下降的趨勢(shì).選擇題主要考查對(duì)物理概念、物理現(xiàn)象、物理過(guò)程和物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)、判斷、辨析、理解和應(yīng)用等,它具有信息量大、知識(shí)覆蓋面寬、干擾性強(qiáng)、命題靈活性大、層次豐富等多種特點(diǎn),能考查學(xué)生的多種能力.不同于其他題型,解答時(shí)可以占用少的時(shí)間,要迅速、準(zhǔn)確地解答物理選擇題,前提是熟練掌握物理的基本概念和規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,不但要掌握解答物理選擇題的基本方法,也要掌握解答物理選擇題的一些特殊技巧.

      下面介紹“秒殺”物理選擇題的幾種特殊方法.

      1 圖像圖解法

      圖1 例1題圖

      【例2】甲、乙兩物體從地面同時(shí)豎直向上運(yùn)動(dòng),甲做豎直上拋運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),乙做加速度大小逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),它們同時(shí)到達(dá)同一最大高度.則在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)( )

      A.甲的加速度大于乙的加速度

      B.乙的加速度大于甲的加速度

      C.甲的速度大于乙的速度

      D.乙的速度大于甲的速度

      解析:由題意可知:兩物體“運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、上升的高度” 相同,且甲做勻減速、乙做加速度逐漸減小的減速,可作出如圖2所示的v-t圖像,立即可判斷出B,D正確.

      圖2 v-t圖像

      【例3】質(zhì)量相等的甲、乙兩車從某地同時(shí)由靜止開(kāi)始沿直線同方向加速運(yùn)動(dòng),甲車功率恒定,乙車牽引力恒定,兩車所受阻力相等且均為恒力.經(jīng)過(guò)t時(shí)間,甲、乙兩車速度相同,則( )

      A.t時(shí)刻甲車一定在乙車的前面

      B.t時(shí)刻甲車加速度大于乙車加速度

      C.t時(shí)刻甲車牽引力的瞬時(shí)功率大于乙車牽引力的瞬時(shí)功率

      D.t時(shí)間內(nèi)甲車牽引力的平均功率小于乙車牽引力的平均功率

      解析:由題意可作出甲、乙v-t圖像,如圖3所示,圖像的面積表示位移,斜率表示加速度,則選項(xiàng)A,C正確,選項(xiàng)B,D錯(cuò)誤.

      圖3 v-t圖像

      2 巧用推論法

      【例4】如圖4所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球,在水平拉力F作用下,小球在豎直平面內(nèi)由分力隨夾角增加而增大A點(diǎn)緩慢地沿圓弧運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中( )

      A.F不斷增大

      B.細(xì)線中拉力T不斷減小

      C.細(xì)線中拉力T與F的合力不變

      D.如果水平拉力F足夠大,可使小球靜止在與O點(diǎn)等高的C處

      圖4 例4題圖

      解析:在力的合成中:合力不變,分力隨夾角增加而增大;分力不變,合力隨夾角增加而減?。蔬x項(xiàng)A,C正確.

      【例5】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中某點(diǎn)自由下落,下落高度h后在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),再經(jīng)過(guò)相同時(shí)間小球又回到原出發(fā)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球從未落地.重力加速度為g.則( )

      A.從加電場(chǎng)開(kāi)始到小球返回原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中,小球電勢(shì)能減少了2mgh

      B.從加電場(chǎng)開(kāi)始到小球下落最低點(diǎn)的過(guò)程中,小球動(dòng)能減少了mgh

      解析:動(dòng)力學(xué)有下面一個(gè)結(jié)論.一個(gè)物體先做加速度為a1的加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t速度為v1,立即改做加速度為a2的減速運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)t物體回到出發(fā)點(diǎn),速度為v2,則a2=3a1,v2=2v1.由此可得出Eq=4mg,則選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.再由相關(guān)知識(shí)不難得到B,C也是正確的.

      【例6】?jī)蓚€(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖5所示.c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c與d到正電荷的距離相等,則( )

      A.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大

      B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高

      C.檢驗(yàn)電荷-q在d點(diǎn)的電勢(shì)能比在c點(diǎn)的大

      D.將檢驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)移到d點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功

      圖5 例6題圖

      解析:在靜電場(chǎng)中:電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線方向反映電勢(shì)高低;正電荷在電勢(shì)高的地方具有電勢(shì)能高,負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方具有電勢(shì)能低;電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能降低,電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能升高.由此立即可得選項(xiàng)A,D正確.

      【例7】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖6所示,其中O~x2段是對(duì)稱的曲線,x2~x3段是直線.則下列說(shuō)法正確的是( )

      A.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最大

      B.x2~x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng)

      C.x1,x2,x3處電勢(shì)φ1,φ2,φ3的關(guān)系為φ1>φ2>φ3

      D.粒子在O~x2段做勻變速運(yùn)動(dòng),x2~x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)

      圖6 Ep-x圖像

      解析:由“Ep-x圖線斜率表示電場(chǎng)力(φ1-x圖線斜率表示場(chǎng)強(qiáng)E)”得選項(xiàng)A,D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;再由“負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方具有電勢(shì)能低” 選項(xiàng)C正確.

      【例8】在如圖7所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1,R2,R3為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,C為電容器,電流表和電壓表均為理想電表.在滑動(dòng)變阻器滑片P向下滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )

      A.電壓表示數(shù)變小

      B.電流表示數(shù)變小

      C.電阻R2消耗的功率變大

      D.電容器C所帶的電荷量減小

      圖7 例8電路

      解析:由直流電路動(dòng)態(tài)分析“并同串反”:P向下滑R減小,與之并聯(lián)關(guān)系的元件的電壓、電流、功率都減小,與之串聯(lián)關(guān)系的元件的電壓、電流、功率都增大.故選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)A,C,D都是錯(cuò)誤的.

      3 特值代入法

      【例9】如圖8所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定,下端掛一質(zhì)量為m0的托盤(pán),盤(pán)中有一物體質(zhì)量為m.當(dāng)盤(pán)靜止時(shí),彈簧比自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了L.今向下拉盤(pán)使彈簧再伸長(zhǎng)ΔL后停止,然后松開(kāi),設(shè)該彈簧總在彈性限度內(nèi),則松手時(shí)盤(pán)對(duì)物體的支持力為( )

      解析:根據(jù)題干和選項(xiàng)的特點(diǎn),選項(xiàng)中都含有Δl,所以對(duì)Δl取特殊值為零,而Δl=0的意義是沒(méi)有將盤(pán)往下拉,則彈簧長(zhǎng)度不會(huì)變化,盤(pán)仍靜止,盤(pán)對(duì)物體的支持力N=mg.將Δl=0代入選項(xiàng)中,只有選項(xiàng)A能得到N=mg,故A選項(xiàng)正確.

      圖8 例9題圖

      【例10】如圖9所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M,傾角為θ的光滑斜面,一質(zhì)量為m的物塊從斜面上由靜止下滑.下面給出的物塊在下滑過(guò)程中對(duì)斜面壓力大小FN的4個(gè)表達(dá)式中,只有一個(gè)是正確的,你可能不會(huì)求解,但是你可以通過(guò)分析,對(duì)下列表達(dá)式做出合理的判斷.根據(jù)你的判斷,合理的表達(dá)式應(yīng)為( )

      圖9 例10題圖

      解析:當(dāng)θ接近零時(shí),m對(duì)M的壓力接近mg,則把θ=0代入4個(gè)選項(xiàng),只有C正確.

      【例11】如圖10所示,小物塊以初速度v0從O點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)從O點(diǎn)斜向上拋出一個(gè)速度大小也為v0的小球,物塊和小球在斜面上的P點(diǎn)相遇.已知物塊和小球質(zhì)量相等,空氣阻力忽略不計(jì),則( )

      A.斜面可能是光滑的

      B.在P點(diǎn)時(shí),小球的動(dòng)能大于物塊的動(dòng)能

      C.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)離斜面最遠(yuǎn)

      D.小球和物塊到達(dá)P點(diǎn)過(guò)程中克服重力做功的平均功率相等

      圖10 例11題圖

      解析:若斜面傾角為零,則物塊速度一定大于球的水平速度,要相遇,則斜面一定是粗糙的,故選項(xiàng)A錯(cuò),B,D正確.當(dāng)小球速度與斜面平行時(shí)離斜面最遠(yuǎn),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.

      4 極端分析法

      【例12】如圖11所示,“旋轉(zhuǎn)秋千中的兩個(gè)座椅A和B質(zhì)量相等,通過(guò)相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上.不考慮空氣阻力的影響,當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )

      A.A的速度比B的大

      B.A與B的向心加速度大小相等

      C.懸掛A,B的纜繩與豎直方向的夾角相等

      D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小

      圖11 例12題圖

      解析:由圖可知,A的半徑小于B的半徑,若A的懸點(diǎn)接近轉(zhuǎn)軸,則rA接近零,則vA,aA,ωA也接近零,TA接近無(wú)窮大,立即可得到選項(xiàng)A,B,C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.

      A.μ和F的值位于a區(qū)域時(shí),A,B相對(duì)滑動(dòng)

      B.μ和F的值位于a區(qū)域時(shí),A,B相對(duì)靜止

      C.μ和F的值位于b區(qū)域時(shí),A,B相對(duì)滑動(dòng)

      D.μ和F的值位于b區(qū)域時(shí),A,B相對(duì)靜止

      圖12

      解析:若F越大,μ越小,則a,b越容易發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),若F越小,μ越大,則a,b越不容易發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),故立即得到選項(xiàng)A,D正確.

      【例14】如圖13所示,內(nèi)壁光滑的半球形碗固定不動(dòng),其軸線垂直于水平面,兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則( )

      A.球A的線速度等于球B的線速度

      B.球A的角速度大于球B的角速度

      C.球A的向心加速度小于球B的向心加速度

      D.球A對(duì)碗壁的壓力等于球B對(duì)碗壁的壓力

      圖13 例14題圖

      解析:由圖可知,B的半徑小于A的半徑,若B接近容器的底部,則rB接近零,則vB,aB,ωB也接近零,周期TB接近無(wú)窮大,立即可得到選項(xiàng)A,C,D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.

      總之,解決選擇題方法有多種,解答選擇題時(shí)要注意探索解題思路,認(rèn)真審題,善于猜想,正推和逆推并行,抓住主要特點(diǎn),借助已解決的相關(guān)問(wèn)題和方法,多訓(xùn)練,多比較,多歸納,講究解題技巧,學(xué)會(huì)融會(huì)貫通.

      **江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十一期課題“基于問(wèn)題的中學(xué)物理‘對(duì)話·體悟’式教學(xué)研究與實(shí)踐”,課題編號(hào):2015JK11-177

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