夯實物理基礎 讓思維騰飛

冉 峰

（重慶市巴南中學 重慶 400054）

截止2020年7月，我從事高中物理教學已過了18個年頭。物理學科從明年高考開始恢復單獨考試，其核心地位更加突出。從近年來各地高考物理試題命題發展趨勢看來，試題的整體難度都有所降低，使得基礎和常規題在高考中的比例提高，而這些題對于大部分同學來講都是可以順利拿下的。往往區分出優生和一般學生就靠的是壓軸題。本文通過分析今年全國卷三套高考壓軸題，說明抓好基礎，對突破壓軸題的重要性。

2020年全國三卷25題如圖，相距L=11.5 m的兩平臺位于同一水平面內，二者之間用傳送帶相接。傳送帶向右勻速運動，其速度的大小v可以由驅動系統根據需要設定。質量m=10 kg的載物箱（可視為質點），以初速度v0=5.0 m/s自左側平臺滑上傳送帶。載物箱與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.10，重力加速度取g=10 m/s2。

①若v=4.0 m/s，求載物箱通過傳送帶所需的時間；

②求載物箱到達右側平臺時所能達到的最大速度和最小速度；

分析：此題為常規題型，對于基礎扎實的中等生來說，在確保時間充足的情況下是能夠解決的。第一問箱子的初速度大于皮帶的速度，且方向相同。則運動為先勻減速再勻速，分兩段即可求出時間。第二問把皮帶的速度看成有很多可能性，最大和最小的速度分別對應一直勻加速和勻減速，利用動能定理可以解決。第三問箱子的初速度小于皮帶的速度，先應該勻加速運動。而皮帶的速度又小于箱子有可能的最大速度。所以箱子勻加速后與皮帶共速，因皮帶突然停止運動，箱子再做勻減速運動到右端。整個題目，運動過程并不復雜，考查學生基本的分析能力，對運動學和能量的基本公式要熟悉，運算能力要求不是太高。

2020年全國二卷25題如圖，一豎直圓管質量為M，下端距水平地面的高度為H，頂端塞有一質量為m的小球。圓管由靜止自由下落，與地面發生多次彈性碰撞，且每次碰撞時間均極短；在運動過程中，管始終保持豎直。已知M =4m，球和管之間的滑動摩擦力大小為4mg，g為重力加速度的大小，不計空氣阻力。

①求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大小；

②管第一次落地彈起后，在上升過程中球沒有從管中滑出，求管上升的最大高度；

③管第二次落地彈起的上升過程中，球仍沒有從管中滑出，求圓管長度應滿足的條件。分析：有不少老師和學生感嘆做到原題了，其實我覺得就算做到了，思維層次上不去，平時缺乏相應模型思考的同學一樣會失分嚴重。第一問小球完全失重，和管子一起自由落體，用牛頓第二定律解題大部分學生可解決。區分主要在第二問，高考限時時間的情況下，管子和球都做勻減速運動，初速度相同，但是球的加速度更大，必然出現兩者共速然后一起勻減速上升的情況。第三問對管子和球整體列動能定理的式子很關鍵，可以解出球在管子里面的相對位移，然后在重復列式，推規律。本題思維性強于三卷的25題，對于分析列式能力要求高，好在全是符號計算，降低了運算的難度。

2020年全國一卷25題在一柱形區域內有勻強電場，柱的橫截面積是以O為圓心，半徑為R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示。質量為m，電荷量為q（q>0）的帶電粒子在紙面內自A點先后以不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率v0穿出電場，AC與AB的夾角θ=60°。運動中粒子僅受電場力作用。

①求電場強度的大小；

②為使粒子穿過電場后的動能增量最大，該粒子進入電場時的速度應為多大？

③為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為mv0，該粒子進入電場時的速度應為多大？

分析：本題第一問為送分型。第二問如果知道等效最低點的方法結合基本的幾何思維也不難，關鍵是第三問，可以打破常規，利用類平拋運動時間由y決定的基礎常識解題也不算難。由題意知，初速為0時，動量增量的大小為mv0，此即問題的一個解。自A點以不同的速率垂直于電場方向射入電場的粒子，沿y方向位移相等時，所用時間都相同。因此，不同粒子運動到線段CB上時，動量變化都相同，自B點射出電場的粒子，其動量變化也為mv0，由幾何關系及運動學規律可得，此時入射速率

由以上三道壓軸題看來，高考全國卷物理科難度雖然有降低的趨勢，但是壓軸題首先對考生的綜合能力要求程度高，包括閱讀理解能力，推理分析能力以及應用數學知識解決物理問題的能力，思維長度較長，物理情景涉及多個過程，多個研究對象，頭緒繁多，易混易錯。平時教師在教學中還是應該重抓學生對基本知識和定理，原理的熟練掌握，即使是壓軸題前面的兩個問題把它做對希望還是很大的，最后拉開差距的第三問，思維能否騰飛取決于平時的積累，所謂厚積薄發，熟能手巧就在于此。