說2016屆福建省高中畢業(yè)班質(zhì)量檢查理科綜合測試第25題

?李海彬

(作者單位：福建省南安第一中學(xué) 362300)

說2016屆福建省高中畢業(yè)班質(zhì)量檢查理科綜合測試第25題

?李海彬

題目：2016 屆福建省高中畢業(yè)班質(zhì)量檢查理科綜合測試第25題

(1)A第一次與擋板碰前瞬間的速度大小v；(2)A第一次與擋板碰撞到第二次與擋板碰撞的時間Δt；(3)B相對于A滑動的可能最短時間t。

一、考點(diǎn)分析

1、知識點(diǎn)：滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)和靜摩擦力屬于考綱的Ⅰ級要求，牛頓運(yùn)動定律、勻變速直線運(yùn)動、動能定律和能量守恒屬于考綱的Ⅱ級要求。2、考綱要求：能理解知識點(diǎn)，并能在疊加體有相對運(yùn)動情景中正確運(yùn)用分析，解決，推理和判斷。3、命題意圖：考查學(xué)生靈活應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律，勻變速運(yùn)動規(guī)律、動能定理、能量守恒定律解決相關(guān)問題(疊加體相對運(yùn)動的問題)的能力, 考查學(xué)生的思維能力、建模能力、分析綜合能力、知識遷移能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。4、考查方式：設(shè)置常見板塊類疊加體模型；問題設(shè)置直接、簡潔、明了。

二、學(xué)情分析

1、這是一道綜合性強(qiáng)、過程較為復(fù)雜的問題，解決該類問題需要學(xué)生有一定的知識遷移能力和創(chuàng)新意識，能將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成物理模型。對于牛頓力學(xué)，由于考生更為熟悉，也容易理解，故考生大多數(shù)用動力學(xué)的觀點(diǎn)求解；2、思維障礙和易錯點(diǎn)： 由于本題是多物體多過程復(fù)雜的物理問題，審題時不能精確到位，按運(yùn)動過程審題及分析是學(xué)生的難點(diǎn)易錯點(diǎn)。

三、解題思路

(1)B和A一起沿斜面向下運(yùn)動，由機(jī)械能守恒定律有

(2)第一次碰后，對B有

mg sin θ=μmg cos θ 故B勻速下滑……………………③

對A有mg sin θ+μmg cos θ=ma1……………………④

得A的加速度 a1=10m/s2，方向始終沿斜面向下， A將做類豎直上拋運(yùn)動…………………… ⑤

設(shè)A第1次反彈的速度大小為v1，由動能定理有

(3)設(shè)A第2次反彈的速度大小為v2，由動能定理有

得v2=0……………………⑩

即A與擋板第2次碰后停在底端，B繼續(xù)勻速下滑，與擋板碰后B反彈的速度為v′，加速度大小為a′，由動能定理有

1111mg sin θ+μmg cos θ=ma′ ………………………………(12)

當(dāng)B速度為0時，因mg sin θ=μmg cos θ≤fm， B將靜止在A上。……………………(14)

四、變式和拓展

1.根據(jù)學(xué)生的能力和發(fā)展階段可以把斜面換成光滑水平面，由簡單到復(fù)雜，如：一長木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖(a)所示。t=0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動，直至t=1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求:

(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2；(2)木板的最小長度；(3)木板右端離墻壁的最終距離。

2.再把光滑水平面換成粗糙水平面，由簡單到復(fù)雜，如：(2015年新課標(biāo)全國理綜1卷第25題)

一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖(a)所示。t=0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動，直至t=1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求:

(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2；(2)木板的最小長度；(3)木板右端離墻壁的最終距離。

(1)A第一次與擋板碰前瞬間的速度大小v；(2)A第一次與擋板碰撞到第二次與擋板碰撞的時間Δt；(3)B相對于A滑動的可能最短時間t。

4.(2015年全國新課標(biāo)Ⅱ第25題)

(1)在0～2s時間內(nèi)A和B加速度的大小(2)A在B上總的運(yùn)動時間

五、試題的創(chuàng)新點(diǎn)

它是學(xué)生“最熟悉的陌生人”。說其“熟悉”，因為這些道題目板塊類疊加體模型，這種題型從高一到高三，我們不斷地在練習(xí)；說其“陌生”，因為這道題目又都高于我們平常的習(xí)題，是對平常習(xí)題的延伸、拓展和創(chuàng)新。它呈現(xiàn)出信息新穎、對象多體、過程復(fù)雜、條件隱蔽、解法靈活、結(jié)果多樣等特點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，能力要求高。

六、反思和感悟

平常教學(xué)中，盡量由簡單到復(fù)雜，逐級加深：由單個物體單過程過渡到單個物體多過程，然后再過渡到多個物體多個過程。

解題的策略——規(guī)范分析的方法

科學(xué)的分析流程

1、明確研究對象;2、正確受力分析;3、分析運(yùn)動情況

七、此題的教育功能和選拔功能

1、綜合分析、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力;2、聯(lián)系實(shí)際解決物理問題;3、整體思維，防止顧此失彼;4、假設(shè)未知量，求解，培養(yǎng)前瞻意識

(作者單位：福建省南安第一中學(xué) 362300)