２００８年廣東物理高考多過程題解析

潘淑賢　熊建文

摘要：本文對(duì)2008年廣東高考物理試卷最后一題進(jìn)行了詳細(xì)分析，探討多過程問題的求解方法，及培養(yǎng)學(xué)生分析多過程題的能力，形成應(yīng)對(duì)這類考題的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：2008年高考；多過程物理題

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148(2009)1(S)-0044-4

2008年廣東高考是新課改背景下的第二年高考，題目設(shè)置更為合理，層次分明，文字閱讀量減少，物理情景敘述簡(jiǎn)潔清晰，最后兩道大題采用一題多問的風(fēng)格。此次考卷突出基礎(chǔ)知識(shí)的考核，重視教材回歸，同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生獲取知識(shí)，解決問題的能力和綜合解題能力的要求。

2008年廣東高考?jí)狠S題20題以“碰撞”為模型特征，包含“相對(duì)運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定理”等知識(shí)。壓軸題要求考生有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和良好的解決問題的思維程序，能構(gòu)建理想化的物理模型。其解題的關(guān)鍵就是要抓住物理情景中出現(xiàn)的狀態(tài)、過程與系統(tǒng)，對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析、運(yùn)動(dòng)情景的分析和物理過程的分析。

1 高考試題分析

題目 如圖1所示，固定的凹槽水平表面光滑，其內(nèi)放置U形滑板N，滑板兩端為半徑R=0．45m的1／4圓弧面，A和D分別是圓弧的端點(diǎn)，BC段表面粗糙，其余段表面光滑，小滑塊P₁和P₂的質(zhì)量均為m，滑板的質(zhì)量M=4m。P₁和P₂與BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ¹=0．10和μ²=0．40，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，開始時(shí)滑板緊靠槽的左端，P₂靜止在粗糙面的B點(diǎn)，P₁以v0=4．0m／s的初速度從A點(diǎn)沿弧面自由滑下，與P₂發(fā)生彈性碰撞后，P₁處在粗糙面B點(diǎn)上，當(dāng)P₂滑到C點(diǎn)時(shí)，滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連，P₂繼續(xù)滑動(dòng)，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零，P₁與P₂視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10m／P²。問：

(1)P₂在BC段向右滑動(dòng)時(shí)，滑板的加速度為多大?

(2)BC長(zhǎng)度為多少?N、P₁和P₂最終靜止后，P₁與P₂間的距離為多少?

題目分析

這是一個(gè)串聯(lián)式“多過程”問題，物理過程較為復(fù)雜，若將復(fù)雜的物理過程分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單的有規(guī)律的子過程，找出子過程間的相互聯(lián)系，那么物理過程將清晰化。

過程分析

過程1：滑塊P₁從A點(diǎn)滑落到B點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒。

過程2：P₁與P₂發(fā)生彈性碰撞，由于P₁、P₂質(zhì)量相等，所以P₁與P₂發(fā)生速度交換。

過程3：P₁相對(duì)滑板靜止，與滑板以共同速度前行，此過程中，滑板、P₁與P₂構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

過程4：當(dāng)P₂滑到C點(diǎn)時(shí)，滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連，P₂繼續(xù)滑動(dòng)，從C運(yùn)動(dòng)到D的過程中，機(jī)械能守恒，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零。

過程5：P₂開始從D點(diǎn)滑落下來(lái)最后靜止在BC上某一點(diǎn)，DC段機(jī)械能守恒。

解析 對(duì)于P₁有：