秋　飏

近年在江蘇的高考中幾次出現(xiàn)競賽試題空降到高考試題中，引起了廣大師生的關(guān)注。平時復習中應(yīng)該把握好競賽與高考的辨證關(guān)系，也是一門科學，步子邁得太大，耗時費神，到頭來竹籃打水，但適度地練習一些競賽題又可能一覽眾山小，所以把握好兩者的度是非常關(guān)鍵的。本文就演繹主干知識進行探討。

一、以牛頓運動定律為緣

例1兩個完全相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖1所示，開始時平板及磁鐵皆處于水平位置，且靜止不動。

甲：現(xiàn)將AB突然豎直向上平移（平板與磁鐵之間始終接觸），并使之停在A″B″處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個條形磁鐵吸在了一起。

乙：如果將AB從原來位置突然豎直向下平移（平板與磁鐵之間始終接觸），并使之停在位置A′B′處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也吸在了一起，則下列說法正確的是（）

A． 開始時兩磁鐵靜止不動說明磁鐵間的作用力是排斥力

B． 開始時兩磁鐵靜止不動說明磁鐵間的吸引力等于靜摩擦力

C． 甲過程中磁鐵開始滑動時，平板正在向上減速

D． 乙過程中磁鐵開始滑動時，平板正在向下減速

解析：開始時兩磁鐵靜止不動，磁鐵間的吸引力等于靜摩擦力，B項正確；將AB突然豎直向上平移，先做加速上升后做減速上升運動，即系統(tǒng)先處于超重后處于失重狀態(tài)，系統(tǒng)處于失重狀態(tài)時，壓力減小，摩擦力減小，吸引力大于靜摩擦力，兩磁體吸引到一起，C項正確；乙過程中系統(tǒng)先加速下降再減速下降，運動狀態(tài)為先失重再超重，磁鐵開始滑動時對應(yīng)的是失重狀態(tài)，即加速下降過程，D項錯誤。本題的選項為BC。

點評本題為第23屆全國中學生物理競賽預賽試題的改編題。從題中看到競賽題與統(tǒng)考題間還是有緣的。探其因可知競賽過程雖然與高考不同，但其促進學生學習主動性、創(chuàng)新性的目的是相同的。

拓展若將系統(tǒng)自由釋放或拋出，兩磁鐵又將如何運動？（答案：系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)，所以沒有摩擦力）

例2如圖2是一個直徑為D的圓柱體，其側(cè)面刻有螺距為h的螺旋形凹槽，槽內(nèi)有一小球，為使小球能從靜止開始自由落下，必須要以多大的加速度來拉纏繞在圓柱體側(cè)面的繩子？ （已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間）

點評本題初看起來很容易將圓周運動聯(lián)系起來，但是我們利用運動的合成分解思想將小球的運動分解為沿斜面勻加速運動和沿豎直方向自由落體運動，問題就簡單了。

“組合型運動”在近年的各類考試中頻繁出現(xiàn)。從什么角度入手是解決問題的關(guān)鍵。像同一物體在同一時空中不同運動的組合其切入點是時間和空間；同一物體在不同時間不同空間運動的組合的切入點是速度，關(guān)聯(lián)點為空間（例如追及、帶電粒子在復合場中的運動）；不同物體在同一時空中運動的組合的切入點為時空關(guān)聯(lián)。具體實例可以看2004年高考中“物塊在桌布上運動”、2007年江蘇卷中的“細環(huán)在細棒中一起下落”及2008年江蘇高考中的“乒乓球運動”等。處理這類問題時可以采用多種方法，但關(guān)鍵是要盯牢他們的關(guān)聯(lián)點。

二、以兩種典型運動為緣

點評力學在競賽與高考中都占據(jù)最大的權(quán)重。其中兩種典型的曲線運動（拋體運動和圓周運動）是考試中的熱點內(nèi)容?？疾榈慕嵌纫粋€是力，拋體運動、圓周運動沿兩個方向的分解；另一個角度是功能，采用機械能守恒定律或動能定理等。當然兩個角度的關(guān)聯(lián)量速度往往對應(yīng)著臨界問題，如本題中的離開斜面對應(yīng)的彈力為0，速度為臨界值等。

三、以數(shù)學語言為緣

例4有一靜電場，其電場強度方向平行于x軸。其電勢U隨坐標x的改變而變化，變化的圖線如圖6所示，則圖中正確表示該靜電場的場強E隨x變化的圖線是（設(shè)場強沿x軸正方向時取正值）（）

解析：從圖中看到0～2 mm，電勢隨距離的增大而均勻增大，根據(jù)U=Ed判斷為勻強電場，場強即斜率為2×104V/m。因為電勢逐漸增大，所以電場方向為負方向；在2～10 mm之間，場強即斜率為1×104 V/m，因為電勢逐漸減小，所以電場方向為正方向；在10～12 mm之間，電場方向指向負x軸，大小為2×104 V/m，故A項正確。

點評本題是23屆全國中學生物理競賽預賽題改編而來。主要考查了對圖象語言的理解能力。運用圖象、函數(shù)等處理解決物理問題是競賽與高考共同的要求之一。面對圖象問題往往還是以斜率、截距、面積、拐點等設(shè)問。

以圖象為媒考查學生的各種能力在近年的競賽、高考中都經(jīng)常出現(xiàn)。學習時不僅要理解書本中的圖象，對于書本以外的圖象也要能翻譯，因為描述物理過程的最常見的兩種語言“公式法”和“圖象法”是互通的，所以已知公式要能準確地翻譯成圖象，翻譯的總則是最簡化，如反比關(guān)系轉(zhuǎn)化為正比，將雙曲線轉(zhuǎn)化為直線等，反之就是將圖象轉(zhuǎn)化為函數(shù)進行答題。

四、以帶電粒子在復合場中的運動為緣

加上磁場B后，熒光屏上的光點重新回到O點，表示在電子通過平行板電容器的過程中電子所受電場力與磁場力相等，即

點評本題的類似問題在04年的江蘇高考、07年的廣東高考中曾出現(xiàn)，探其緣是物理競賽的內(nèi)容有一部分要擴及到課外知識。主要包括： 物理知識在各方面的應(yīng)用；近代物理的一些重大成果和現(xiàn)代的一些重大信息；一些有重要貢獻的物理學家的姓名和他們的主要貢獻等。而帶電粒子在復合場中的運動是高考考查的熱點與重點。

本題中重要的幾個模型都要熟知。第一是電場的加速模型（動能定理）；第二是速度選擇器（平衡力）；第三是類平拋運動（運動的合成與分解）。另外帶電粒子在有界磁場中的運動的解題三部曲（畫軌跡、找半徑、列公式）也是最為基本的解題要素。

（第21屆預賽）如圖8所示，兩條平行的長直金屬細導軌KL、PQ固定于同一水平面內(nèi)，它們之間的距離為l，電阻可忽略不計；ab和cd是兩根質(zhì)量皆為m的金屬細桿，桿與導軌垂直，且與導軌良好接觸，并可沿導軌無摩擦地滑動。兩桿的電阻皆為R。桿cd的中點系一輕繩，繩的另一端繞過輕的定滑輪懸掛一質(zhì)量為M的物體，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計，滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導軌平行。導軌和金屬細桿都處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在平面向上，磁感應(yīng)強度的大小為B?，F(xiàn)兩桿及懸物都從靜止開始運動，當ab桿及cd桿的速度分別達到v1和v2時，桿加速度的大小各為多少？