金劍 陳憑心
(宿州市靈璧中學(xué) 安徽 宿州 234200)
無論是在新一輪課程改革的“課程標(biāo)準(zhǔn)”中,還是每年全國及各省市考試大綱或考試說明中,都強(qiáng)調(diào)物理課程及高考物理試題,要“注重理論聯(lián)系實(shí)際,關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的聯(lián)系,注重物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活等方面的廣泛應(yīng)用,并有利于激發(fā)考生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,形成正確的價(jià)值觀……”.2011年高考,全國及各省市的物理試題中,涌現(xiàn)出大量的密切聯(lián)系生活現(xiàn)象的試題,充分體現(xiàn)了課標(biāo)及大綱的精神.現(xiàn)分類如下.
考生感到試題親切自然,無形中減輕了考試壓力.
【例1】(2011年高考重慶卷理綜第14題)某人估測(cè)一豎直枯井深度,從井口靜止釋放一石頭并開始計(jì)時(shí),經(jīng)2 s聽到石頭落地聲,由此可知井深約為(不計(jì)聲音傳播時(shí)間.重力加速度g取10 m/s2)
A.10 m B. 20 m
C.30 m D. 40 m
【例2】(2011年全國大綱卷第17題)通常一次閃電過程歷時(shí)約0.2~0.3 s.它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成;每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅40~80 μs;電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第1個(gè)閃擊過程中.在某一次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為1.0 ×109V.云地間距離約為l km.第1個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移電荷量約為6 C,閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 μs.假定閃電前云地間的電場是均勻的.根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列判斷正確的是
A.閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×105A
B.整個(gè)閃電過程的平均功率約為1×1014W
C.閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為1×106V/m
D.整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為6 × 106J
聯(lián)系生活現(xiàn)象的趣味性試題可激發(fā)學(xué)生的興趣,使考生在愉悅的心態(tài)下答題,如“新課標(biāo)”蹦極題,廣東卷第17題的網(wǎng)球題、福建卷第21題魚餌自動(dòng)投放器等.
圖1
【例3】(2011年高考江蘇卷第4題)如圖1所示,演員正在表演雜技.由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對(duì)雞蛋所做的功最接近于
A.0.3 J B.3 J
C.30 J D.300 J
據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)每只雞蛋質(zhì)量約100 g.由圖中估計(jì)雞蛋拋出的高度約為0.5 m;拋雞蛋的過程近似為豎直上拋.拋出雞蛋時(shí)做的功等于雞蛋增加的重力勢(shì)能W=mgΔh=0.5 J.故選選項(xiàng)A.
【例4】(2011年高考廣東卷第17題)如圖2所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在網(wǎng)球的正上方距地面H處,將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球剛好落到底線上.已知底線到網(wǎng)的距離為L.重力加速度取g,將球的運(yùn)動(dòng)視作平拋運(yùn)動(dòng),下列表述正確的是
C.球從擊出至落地點(diǎn)的位移等于L
D.球從擊出至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)
圖2
密切聯(lián)系生活實(shí)際的物理試題,將深?yuàn)W的物理知識(shí)體現(xiàn)在簡單的生活現(xiàn)象中,如浙江的B超原理,天津的CT原理,江蘇的石拱橋的力的分解,《選修3-4》坐在車中看鐵塔,上海的船夫拉纖與繩端速度分解.
此類試題會(huì)使考生感到生活中處處有物理,對(duì)考生大學(xué)專業(yè)的選擇,終身職業(yè)的選擇會(huì)有一定的啟示和導(dǎo)向.
圖3
【例5】(2011年高考重慶卷理綜第24題)如圖3所示,靜置于水平地面的三輛手推車沿一直線排列,質(zhì)量均為m.人在極短的時(shí)間內(nèi)給第一輛車一水平?jīng)_量使其運(yùn)動(dòng).當(dāng)車運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)與第二輛車相碰;兩車以共同速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)與第三車相碰;三車以共同速度又運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)停止.車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍.重力加速度為g.若車與車之間僅在碰撞時(shí)發(fā)生相互作用,碰撞時(shí)間很短,忽略空氣阻力,求:
(1)整個(gè)過程中摩擦阻力所做的總功;
(2)人給第一輛車水平?jīng)_量的大?。?/p>
(3)第一次與第二次碰撞系統(tǒng)動(dòng)能損失之比.
考生看到題圖,立即會(huì)想到超市購物用的手推車;用完后還回小車時(shí),就會(huì)發(fā)生這樣的碰撞.
(1)求整個(gè)過程中摩擦力做的總功,得
W=-kmgL+(-2kmgL)+(-3kmgL)=
-6kmgL
(2)人給出第一輛車的沖量,由功能關(guān)系
再由動(dòng)量守恒定律,得
mv1=2mv22mv3=3mv4
沖量I=mv0,得
(3)第一次碰撞損失動(dòng)能
第二次碰撞系統(tǒng)損失的動(dòng)能為
故
【例6】(2011年高考江蘇卷物理第1題)如圖4所示,石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對(duì)稱楔形石塊,側(cè)面與豎直方向的夾角為α.重力加速度為g.若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì),則石塊側(cè)面所受彈力的大小為
圖4
圖5
頂端石塊受力如圖5.根據(jù)力的矢量法則及三角知識(shí),易得
可得
對(duì)拱形橋橋頂?shù)膲毫π∮趍g,并且速度越大,橋面曲率半徑越小,壓力越小.