回归经典 科学备考 老树发新芽 经典散发活力
——对高考试题的对比分析

2018-07-20 03:11黑龙江沙希文
教学考试(高考物理) 2018年1期
关键词:电场力纸面两球

黑龙江 沙希文

从近几年高考题可以看出,许多经典试题又回到了试卷之中,通过对试题的变式或改编让人耳目一新,下面就最近几年高考试题与经典题进行对比分析。

【例1】(2016·全国卷Ⅱ第16题)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点 ( )

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的动能一定小于Q球的动能

C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

【答案】C

【经典题对比】1.(佳木斯一中章末测试题)如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一高度,设碗口为零势能参考面。现将质量相同的两个小球分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时,下列说法中正确的是 ( )

A.两球的动能相等

B.两球的速度大小不相等

C.两球的向心加速度不相等

D.两球对碗底的压力大小不相等

【答案】B

【总结】此高考题是一个非常经典的试题,在日常教学中经常出现,在形式和选项上进行改编后出现在当年的高考试卷上面,给人似曾相识的感觉,又不是原题照搬没有变化,有一种焕然一新的感觉。此题经典在考查的知识点多,比较综合。知识点有机械能守恒、圆周运动向心力和向心加速度的公式,并且两球的质量不同,进而又增加了比较的难度。若能够注意原题方法的总结,做起来应该会得心应手。

【例2】(2015·全国卷Ⅱ第14题)如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,此微粒将 ( )

A.保持静止状态

B.向左上方做匀加速运动

C.向正下方做匀加速运动

D.向左下方做匀加速运动

【答案】D

【解析】将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转前后,两板间的电场强度不变,电场力也不变,所以两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转后,带电微粒受两个大小相等的力的作用,其中电场力与旋转后的金属板垂直,则合力方向向左下方,故微粒将向左下方做匀加速运动,故D正确,A、B、C错误。

【经典题对比】2.如图所示,平行板电容器与恒压电源连接,下极板接地,a、b是两极板中心,p是a、b连线的中点,有一带电油滴恰好悬停于p点。现让两极板分别绕着过a、b点并垂直于纸面的轴同时转过一小角度。不计转动时间,则从转动前到转动后的一小段时间内 ( )

A.油滴静止不动 B.水平向左运动

C.向左下方运动 D.向左上方运动

【答案】B

【总结】这两个题以电场为基础,考查受力分析,通过板的旋转转轴不同,导致两次电场力改变不同,在旋转后的合力的方向不同。原经典题难点在于,改变后板间距改变,电场力的大小和方向都改变,但是电场力的竖直分量不变,依然和重力平衡,合力水平向左。高考题电场力只改变了方向,大小不变,所以电场力竖直分量小于重力,竖直方向合力向下,这样合力为左下方,所以向左下方运动。有了经典题的训练,掌握了解题方法,做这道高考题应该很容易。

A.MN上的张力逐渐增大

B.MN上的张力先增大后减小

C.OM上的张力逐渐增大

D.OM上的张力先增大后减小

【答案】AD

【解析】以重物为研究对象,受重力mg,OM绳上拉力F2,MN上拉力F1,由题意知,三个力合力始终为零,并且F1和F2的夹角不变,所以可以画在一个圆周上,重力边是一条弦,对应的圆周角不变,矢量三角形如图所示,在F2转至水平的过程中,MN上的张力F1逐渐最大,所以A正确,OM上的张力在旋转过程中,先经过直径,再到水平方向,所以F2先增大后减小,D正确。所以AD正确,BC错误。

【经典题对比】3.如图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为θ,细绳AC呈水平状态.现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90°。在转动的过程中,CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化,即 ( )

A.F1先变小后变大 B.F1先变大后变小

C.F2逐渐减小 D.F2最后减小到零

【答案】BCD

【解析】小球受到重力,CA绳的拉力F1和CB绳的拉力F2,三个力合力为零,组成一个矢量三角形,并且可知F1和F2的夹角不变,可以放到一个圆周上,mg作为弦,对的圆周角是F1和F2的夹角,如图F1先经过直径达到最大再旋转到竖直方向而逐渐变小,F2开始在直径位置,之后减小,当CA达到竖直时,F2变成零。

【总结】这两道题本质上是一样的,考查动态平衡,注意物体受的三个力中只有重力恒定不变,且要求其余两力的夹角不变,而两力的大小、方向都在变。三力合力为零,能构成封闭的三角形,再借助圆中同一圆弧或弦对应圆周角不变,直角对应直径最长,通过作图能够很轻松地把题做出来。

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