2010年高考物理力學試題盤點與分析

2010年高考物理力學試題，全面考查力學部分的核心知識、學科主要思想方法和基本方法，注重命題的基礎性. 試題以經(jīng)典的模型為主，同時也適當通過與生活、生產(chǎn)和科技相聯(lián)系，設置問題情景. 具有情景創(chuàng)新但新而不偏，不避陳題但陳中有新，依托教材習題但考查落點不同等特點. 整體試題相對難度有所降低，特別是廣東的理綜物理試題和往年的單科試題相比，難度下降較多，對高中教學起到關注基礎知識和技能，減輕學生課業(yè)負擔的導向作用.

一、直線運動部分突出對v-t圖像的考查

運動圖像是中學物理圖像問題中的重要問題之一，是每年各套試題考查的熱點問題，今年主要集中對v-t圖像的考查，直接考查v-t圖像所能反映的一些物理信息，例如位移、速度、加速度等物理量的變化和運動方向的改變，同時也結合牛頓定律或動能定理等求解相關的物理量(如摩擦因數(shù)、力、功或功率等)，但難度都不大.有選擇和計算兩種題型. 具體考查情況如下:

例1.(2010年廣東卷第17題)如圖1是某質點運動的速度圖像，由圖像得到的正確結果是

A. 0~1 s內的平均速度是2m/s

B. 0~2s內的位移大小是3m

C. 0~1s內的加速度大于2~4s內的加速度

D. 0~1s內的運動方向與2~4s內的運動方向相反

【解析】對A選項:因平均速度v==m/s=1m/s;對B選項:由面積法知:0~2s的位移s=3m. 對C選項:0~1s段直線的斜率大于2~4s的直線的斜率，因而:a1> a2;對D選項:0~1s、2~4s兩個時間段內速度均為正，表明速度都為正向，運動方向相同. 因而應選BC.

啟示:解v-t圖像題的關鍵是理解速度圖像的特點和所表示的物理過程的規(guī)律，要清楚地理解圖像中的“點”“線”“斜率”“截距”“面積”的物理意義. 如圖線與坐標軸所圍圖形面積的大小等于物體在該段時間內的位移大小;v的正、負值表示運動方向的正反. 由此還可以求解與加速度有關的相關物理量，如力F=ma，功率P=Fv，與速度相關的物理量如功W=△EK等等.

二、萬有引力和天體運動的結合是各套試題的必考點

天體的運動問題是歷年高考的重點和難點，是萬有引力定律應用的具體表現(xiàn)，這類問題實際是力和運動運用的延伸，由萬有引力提供做圓周運動的向心力，求線速度，角速度、周期等狀態(tài)量. 今年除廣東卷外其他各套題都涉及到這個考點，題型以選擇題為主，考查的內容主要是萬有引力與牛頓定律、圓周運動的結合，討論天體運行、變軌等過程中相關物理量(v、T、a、R和ω等)的變化. 具體考查情況如下:

例2.(2010年全國卷II第21題)已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍. 若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉周期約為

A. 6小時 B. 12小時

C. 24小時D. 36小時

【解析】地球的同步衛(wèi)星的周期為T1=24小時，軌道半徑為r1=7R1，密度ρ1. 某行星的同步衛(wèi)星周期為T2，軌道半徑為r2=3.5R2，密度ρ2. 根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律分別有

=m1()2r1

=m2()2r2

兩式化簡得T2==12小時

啟示:突破這類試題的關鍵就是要知道所有萬有引力問題都與勻速圓周運動的知識相聯(lián)系，要認真分析衛(wèi)星、飛船、空間站、航天飛機等天體物體繞地球運轉以及對地球表面物體隨地球自轉的運動學特點、受力情形的動力學特點，建立天體運動的勻速圓周運動的物理學模型，即中心天體是不動，環(huán)繞天體以中心天體的球心為圓心做勻速圓周運動，向心力就是兩者之間的萬有引力.

三、動量和能量的綜合問題依舊占據(jù)各套試題的主要地位

動量守恒、機械能守恒和功能原理比牛頓運動定律的適應范圍更廣，是自然界中普遍適應的基本規(guī)律，是高中物理的重點，也是歷年高考理科命題的重點和必考點. 2010年的高考物理試題幾乎每套試題都體現(xiàn)這三大定律的重要性，所占分值在10~20分不等. 動量和能量的綜合問題以多物體相互作用和多運動形式(直線運動、圓周運動或平拋運動的組合)組合為命題形式，除安微和四川卷是力電結合的方式命題，其他都以純力學的方式出現(xiàn). 具體情況如下表:

例3.(2010年廣東第35題)如圖2所示，一條軌道固定在豎直平面內，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O為圓心、R為半徑的一小段圓弧. 可視為質點的物塊A和B緊靠在一起，靜止于b處，A的質量是B的3倍. 兩物塊在足夠大的內力作用下突然分離，分別向左、右始終沿軌道運動. B到b點時速度沿水平方向，此時軌道對B的支持力大小等于B所受重力的，A與ab段的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度g，求:

(1)物塊B在d點的速度大小;

(2)物塊A滑行的距離s.

【解析】(1)設物塊A和B的質量分別為mA和mB，B在d點的合力為F，依題意

F=mBg-mBg=mBg①

由牛頓第二定律得:mBg=mB②

得:v=③

(2)設物塊A和B分離瞬間速度分別為v1、v2，系統(tǒng)動量守恒，則:mAv1-mBv2=0 ④

B從b運動到d的過程中，機械能守恒

mBv22=mBv2+mBgR⑤

A在滑行過程中，由動能定理:

0-mAv12=-μmAgs ⑥

由③④⑤⑥得:s=

啟示:從今年各套試題對動量和能量的綜合問題的命題，除安微和四川的力電結合形式難度稍高，北京第24題由于涉及到應用數(shù)學模型求通項也有一定的難度外，其他象廣東、山東、上海、天津和新課標卷等試題雖然涉及多物體相互作用和多運動過程，但都是這些力學規(guī)律直接在運動模型中的應用，考生只要能正確理解相關力學規(guī)律以及掌握運動模型的處理方法，把多過程分解為幾個簡單過程，注意分析物體間的相互作用和運動狀態(tài)，小心運算，規(guī)范答題，都能夠較好的完成題目的解答.

總的來說，2010年的力學試題都是以高考考試大綱為基本依據(jù)的試題，考查考生對基本規(guī)律的運用和基本概念的理解，中低檔題目占大多數(shù)，沒有偏、繁和難的題目，主要是考查學生應用基礎知識和基本概念分析解決問題的能力. 因此，新一屆的高三學生應該依綱扣本，扎實基礎，正確理解物理規(guī)律及其應用，注重對一些典型的、重要的物理過程模型的理解和積累，熟練掌握基本解題的方法. 要注重能力培養(yǎng)，在中低檔題上多下功夫，認真地消化好每一道題，通過中檔題和低檔題錘煉知識體系，培養(yǎng)分析問題、解決問題的綜合能力，提高學習的有效性. 同時在平時訓練中要注意解題的條理性和規(guī)范性，培養(yǎng)良好的解題習慣.

責任編校 李平安