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高考物理:挖掘隱含條件 尋找解題突破口

時間: 未知2 物理備考
  高考物理試題對考生而言,突破的難點不僅在于某些綜合命題中物理過程的復雜多變,更在于各類檔次試題中物理條件的隱蔽難尋,常使考生深感“條件不足”而陷于“一籌莫展”的境地。如何迅速識破高考命題中的隱含條件,選擇物理過程遵循的物理規律,簡潔高效地完成解題,集中體現了考生的綜合分析能力。建議考生養成通過審題仔細分析推敲關鍵詞語,從物理模型、物理現象、物理過程、物理變化和臨界狀態中尋找挖掘隱含條件的良好習慣。

  題設的條件中必然反映若干物理現象,這些現象本身就包含了解題所需的已知條件。深刻領會物理現象的含義、產生原因和條件是獲取已知條件的關鍵。例:“宇航員在運行的宇宙飛船中”示意宇航員處于失重狀態,“通訊衛星”示意衛星運行角速度或周期與地球相同,即同步……

  2.隱含在物理模型的理想化條件中

  試題常將理想化條件隱含在有關詞語或題意中,需要運用理想模型去捕捉和挖掘。如質點和點電荷,都不計其形狀和大小;輕質彈簧即不計其重;光滑表面即不計其摩擦;理想變壓器即不計功率損耗等。

  3.隱含在臨界狀態中

  當物體由一種運動(或現象、性質)轉變成另一種運動(或現象、性質)時,包含著量變到質變的過程,這個過程隱含著物體的臨界狀態及其臨界條件,需通過分析、推理來挖掘。

  例1.如下圖所示,M、N是豎直放置的兩平行金屬板,分別帶等量異種電荷,兩極間產生一個水平向右的勻強電場,場強未知,一質量為m、電量為+q的微粒,以初速豎直向上從兩極正中間的a點射入勻強電場中,微粒垂直打到N極上的c 點,已知ab=bc。不計空氣阻力,則可知:

  A.微粒在電場中做平拋運動B.微粒打到c點時的速率與射入電場時的速率相等C.MN板間的電勢差為 mV02/q D.MN板間的電勢差為 EV02/g

  解析:隱含條件是:“微粒垂直打到N極上的c 點”

  該條件的物理意義是在C點豎直方向的速度為零。

  bc=gt2/2,ab=at2/2=Eqt2/2m

  a=Eq/m=g,Vc=at=gt=V0,B正確。

  Eqab=mV02/2

  Eqab-mgbc=mV02/2-mV02/2=0

  U=2abE=mV02/q,C正確。

  V02=2abg,2ab= V02/g,U=E V02/g,D正確。

  正確選項是B、C、D

  例2.如下圖所示,在豎直平面內有長為l的絕緣細線,細線一端固體定于O點,另一端系一質量為m、帶電量為+q的小球,小球開始處于水平位置A點,處在豎直向下場強為E的勻強電場中,求:

  (1) 在A處至少要對小球做多少功,才能使小球通過圓周的最高點C?

  (2)若小球通過C點時細線松開,小球通過與O點在同一水平面上的P點,OP=?

  解析:(1)隱蔽條件是:“小球通過圓周的最高點C”時速度至少多大?當繩子的拉力為零時,存在最小速度在最高點mg+Eq=mVc2/l, mVc2=(mg+Eq)l

  從A到C,用動能定理-(mg+Eq)l=m(Vc2-Vd2)/2

  在A 點至少應做功:W=m Vd2/2=3(mg+Eq)l/2

  (2)若小球通過C點時細線松開則作類平拋運動a=(mg+Eq)/m,l=at2/2

  ■■=■■=■l

  OP=Vct =

  例3. 在光滑的水平面上,有一傾角為斜面,斜面上用平等一斜面的細繩拴著一個小球,當小球和斜面一起向右作勻加速直線運動的加速度等于多少時,小球將脫離斜面?

  分析:小球在三個力作用下向右作勻加速度直線運動,根據牛頓第二定律可知:

  ■

  所以 N=mgcos-masin=0

  根據隱含條件知,N=0 時,物體開始脫離斜面,故mgcos-masin=0

  a=■

  在一個題目中,“隱含條件”在題目中隱藏的方式、深淺以及所起的作用是不同的,挖掘出這些隱含條件中的關鍵部分,就找到了求解問題的突破口。

  個別條件隱藏很深,要挖掘這類深層次的隱含條件,就不能只局限于題目中涉及的物理過程,還應發揮合理的聯想,通過與相關運動過程的對比分析,才能作出正確的解答。

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