1、高考资源网(),您身边的高考专家08 应考疑难解析“拆”解物理多过程问题北京 韦中燊摘要:高考物理试题中的最后三道大题,往往都是多过程的综合问题,过程多,能够综合的知识点也就多,题目的难度也就自然变大。但是,不管是有多少过程的综合题,它的基础仍然是一个个基本的物理过程,所以,只要我们把握好一个“拆”字,认认真真地把多过程综合题拆分成多个前后有联系的过程,在寻找各自对应的物理学基本规律,多过程综合题也就迎刃而解了。关键词:多过程综合 拆分 基本物理规律 基本物理概念0引言现在的理综试卷,就物理还有三道大题,这三道大题往往就是很综合的问题。对于无力综合题,因为它综合了高中阶段的诸多知识,所以难度自
2、然就出现了,过程的复杂,知识点的繁多,使学生感到茫然,于是,这也就使得多过程的综合题成为学生复习过程中的一个难点。1“拆”字是关键所谓多过程综合题,就是多个模型在时间和空间上有机地组合在一起而形成的题目。因此,解决此类问题的主要手段就是一个“拆”字,拆的基础就是最简单的物理模型。将一个连续发生的多阶段的物理过程分解成几个相互独立的又首尾相衔接的子过程;分析每一个过程的特点找出该过程的物理模型,进而应用该模型对应的物理规律解决,这就是“拆”。例1 两块长木板A和B,质量相等m= 1kg,长度都是l=1.0m,紧贴在一起静置于光滑的地面上,令一小物体C,质量与长木板相等,可视作质点,位于木板A的左
3、端,如图1所示,现给物体一个水平向右的瞬时冲量,冲量的大小为2Ns(设施冲量的时间极短),已知物块与木板之间的动摩擦因数=0.10。问木板A最终运动的速度为多少?解析:本题的作用过程就可以进行拆分,先可以拆为两个过程:(1)外力对C施加冲量的过程(见图2.1,2.2,2.3):瞬间,C获得一个水平向右的速度。根据动量定理:(2)C与AB相互作用的过程(见图2.3,2.4.1,2.4.2):假设:物块在木板A上滑行x后便停在A上,与A和B相对静止,因此,对物块有: 对A和B有: 对于(物块A和B)构成的系统,根据动量守恒有 解得:m1.0m,所以,假设不符:C 要滑离木板A 并在木板B上滑动。第
4、一阶段,物块在木板A上滑动距离l后,到达木板B,设在C刚滑离A时,C的速度为u,这时A与B的速度相等,设为V,在这一过程中,A与B一起滑动的距离为s1,则由动能定理和动量守恒定律有联列上述三式,即可解得结果,即为木板A最终运动的速度。例2 (2006北京卷)下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE,以及水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接。运动员从助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2s在水平方向飞行了60m,落在着陆雪道DE上,已知从B点到D点运动员的速度大小不变。(g取10m/s)求(1)运动员在AB
5、段下滑到B点的速度大小;(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度;(3)若运动员的质量为60kg,在AB段下降的实际高度是50m,求此过程中他克服阻力所做的功。解析:本题可以拆分为两个过程,第一个过程,从A到D,运动员加速下滑;第二过程从D到E,运动员做平抛运动。具体解如下:(1)运动员从D点飞出时的速度v=依题意,下滑到助雪道末端B点的速度大小是30m/s(2)在下滑过程中机械守恒,有下降的高度(3)根据能量关系,有运动员克服阻力做功Mmv0DshAB例3 (2007北京海淀一模)如图所示,在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面
6、的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80s与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数=0.25,重力加速度取g=10m/s2。求:两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小;木块B离开桌面时的速度大小;木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。解析:本题是一个多过程问题,不过,过程虽多,每个字过程的界限还是很清晰的。第一个过程,木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,由于受滑动摩擦力
7、,做匀减速直线运动。根据牛顿第二定律,木块A的加速度2.5m/s2。设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得2.0m/s。第二个过程,两木块碰撞过程,发生时间极短,根据动量守恒定律有。第三个过程,两木块离开桌面后分别做平抛运动。设木块B离开桌面时的速度大小为v2,在空中飞行的时间为t。根据平抛运动规律有:,sv2t。解得:1.5m/s,再结合第二阶段的动量守恒,可解得=0.80m/s。设木块A落到地面过程的水平位移为s,根据平抛运动规律,得0.32m,则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离0.28m。例4(2007 北京西城一模)如左图所示,空间有区和区两个有理想边界的匀强磁场区域
8、,磁感应强度大小均为B,方向如图所示。两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L(Ls)的正方形线框,每边的电阻为R。线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速运动,从区经过区完全进入区,线框ab边始终与磁场边界平行。求:当ab边在区运动时,dc边所受安培力的大小和方向;线框从完全在区开始到全部进入区的整个运动过程中产生的焦耳热;请在右图的坐标系中画出从ab边刚进入区到cd边刚进入区的过程中,da两点间的电势差Uda随时间t变化的图线。其中E0=BLv。BBabcdsLvtOUdaE0-E0解析:本题经历的过程也比较多。第一个过程,ab边刚进入区到ab边将出未出区,
9、此时,只有dc边切割区磁场,产生感应电动势,产生感应电流,产生安培力,发热。第二个过程,ab边刚进入区到dc边刚进入区,此时ab边和ab边分别在区和区切割磁场,产生效果相叠加的感应电动势,感应电流,发热。第三个过程,dc边刚进入区到dc边将出未出区,只有ab边在区切割磁场,产生感应电动势,产生感应电流,发热。2小结多过程综合题并不可怕,关键是能不能静下心来细“拆”分。而且,在面对一个多过程综合问题时,内心要坚定一个信念:它一定是由多个最简单的物理过程前后联系在一起的,这些最基本的物理过程我并不陌生。当我们充满了自信,冷静地运用我们的智慧和知识,复杂的多过程综合题必然会被我们像庖丁解牛一样给“拆”解清楚。4欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。