求解答,初二物理题

2016丹东市八年级月考物理试卷

一.选择题(1~7单选题,8~10为多选题,多选题错选、漏选、多选均不得分)

1.下列现象中,不能用惯性知识解释的是(  )

A.在水平操场上滚动的足球,最终要停下来

B.人走路被石头绊倒会向前倾倒

C.锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上

D.子弹从枪膛里射出后,虽然不再受到火药的推力,但是仍然向前运动

2(2016丹东物理).关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(  )

A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大

B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大

C.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大

D.物体的密度越大受到的浮力越小

3.标准大气压下,大气压对你的一只大拇指指甲表面的压力大约是(  )

4.如图所示,杠杆处于平衡状态,若在两边的钩码下,各加一个同样的钩码,则(  )

5.(2016丹东物理)一封闭容器装满水后,静止放在水平面桌面上,如图甲所示,对桌面产生的压力与压强分别为F1、P1;当把容器倒放在桌面上如图乙所示,静止时对桌面产生的压力与压强分别为F2、P2.则(  )

6.小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处,动能和重力势能的转化正确的是(  )

7.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是(  )

A.力是维持物体运动状态的原因

B.力是改变物体运动状态的原因

C.运动的物体,一定受到力的作用

D.只要受到力作用,物体就一定运动

8.(2016丹东物理)下列现象利用大气压的是(  )

A.医生用注射器给病人注射药液

B.用活塞式抽水机抽水

C.吸盘贴在光滑的墙壁上

9.说法中错误的是(  )

A.功率大的机械比功率小的机械做功快

B.做功时间越长,功率越小

C.机械做功越快,做功越多

10.下列情况下,物体的运动状态发生改变的有(  )

二.(2016丹东物理)填空题(每小题2分,共20分)

11.螺丝刀的刀柄上刻有花纹是为了增大  ;切菜刀的刀刃要磨得锋利是为了增大  .

12.如图所示,浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中  的方向(选填序号),这是因为  .

13.站在船上的人,用竹竿撑岸,船离岸而去,这一现象说明  ,同时还说明  .

14.有一个物体重500N,放在水平桌面上静止不动,现用20N的力水平向右推它,但没有推动,此时它所受的摩擦力大小是  ,再用40N的力水平向右推它结果使它匀速直线运动,此时它所受到的摩擦力大小是  ;又改用45N的力水平向右推它,此时它受到的摩擦力大小是  .

15.能够证明大气压存在的著名实验是  ,能够准确测出大气压的实验是  .

16.如图所示,汽车上的安全带可以防止由于  对人体造成伤害;安全带做得宽大,与人体有足够的接触面积,能够  .

17.(2016丹东物理)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的.一个连同随身装备共90kg的宇航员,在月球上质量为  kg,重为  N.

18.一根重为100N的均匀木棒放在水平地面上,轻轻抬起一端,所需要最小的力为  N.

19.若一轮船排水量为1.5×104t,它在河水中满载时受到的浮力为  N,若船身自重为5×107N,则它最多载货  t.(g取10N/kg)

20.甲、乙两台起重机的功率之比为1:3,当它们完成相同的功时,所用的时间之比是  ;当它们工作的时间相同时,所完成的功之比为  .

21.小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出,足球沿水平场地向前滚动了30m,则重力对足球做的功是  .

22.如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2.

23.画出最小的力及其对应的力臂

24.(2016丹东物理)汽车在公路上为什么要限速,而且不同的车辆限速不同.

25.上海“明珠线”上的轻轨列车的站台修成梯形带来的好处是什么?

26.按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内.某型号货车部分参数如表所示.司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3).

(1)货车轮胎对地面的压强是多少?

(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多大?

27.在测力计的下面挂一个金属零件,示数是12N,当把零件浸没水中,测力计的示数为8N.

(2)金属零件受到的浮力

(3)金属零件排开水的体积

(4)金属零件的密度.

六.(2016丹东物理)实验探究题

28.小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究.探究过程如图所示.

(1)由图中的实验过程可知,金属块在煤油中受到的浮力是  N.

(2)通过分析图中  两项,说明浮力大小跟液体的密度有关.

29.如表是小宇同学利用图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据.

U形管左右液面高度差△h/cm

(1)(2016丹东物理)实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为  .

(2)液体内部压强的大小可以通过观察  来判断.

(3)综合分析表中的实验数据,归纳可以得出液体压强的规律:

①通过分析比较实验序1、2、3的三组数据该结论是  .

②通过分析比较实验序  的三组数据该结论是:同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等.

30.如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同,实验时要用弹簧测力计拉着物体沿  方向做  运动.

(1)比较(甲)、(乙)两图,可得到的结论是  

(2)图(乙)、(丙)中铜块和木块叠在一起的目的是保证  相同.

(3)图(甲)中弹簧测力计的读数是  N.若物体不是做匀速运动,而是做加速直线运动,弹簧测力计读数  摩擦力;若物体做减速直线运动,弹簧测力计读数  摩擦力 (“大于”、“等于”“小于”).

(4)(2016丹东物理)如图丙,将  上(填两物体的位置关系),重复上述过程,则测出的摩擦力  图乙摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”).比较两次弹簧测力计示数可知,  (木或铜)块表面的粗糙程度大一些.

31.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.

(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,

在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向  ,并通过调整  来改变拉力的大小.小卡片受到拉力的施力物体是  .

(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片  (选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究  .

(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:  .

(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是  .

C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡   D.小卡片容易扭转.

32.(2016丹东物理)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,采用如图所示的装置.

(1)实验时,应先调节平衡螺母,使杠杆在  位置平衡,这样做的好处是  .

(2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码质量都相同,在C点挂2个钩码时,在D点应挂  个钩码,杠杆才能恢复平衡.

(3)若钩码所挂位置不动,将左边的钩码拿掉一个,要使杠杆仍保持平衡状态,应将右边的钩码拿掉  个.

(4)由此,总结出杠杆的平衡条件为:  .

(5)实验做三次的目的是  .

2016丹东物理参考答案与试题解析

一.选择题(1~7单选题,8~10为多选题,多选题错选、漏选、多选均不得分)

1.下列现象中,不能用惯性知识解释的是(  )

A.在水平操场上滚动的足球,最终要停下来

B.人走路被石头绊倒会向前倾倒

C.锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上

D.子弹从枪膛里射出后,虽然不再受到火药的推力,但是仍然向前运动

【分析】(1)力的作用效果有两个:即改变物体的形状或改变物体的运动状态;

(2)惯性指的是物体保持原来运动状态不变的性质.

【解答】解:A、运动的物体由于惯性会慢慢停下来,这是由于受到力的作用而造成的,即说明了力可以改变物体的运动状态,故A符合题意;

B、人走路被石头绊倒会向前倾倒,这是由于惯性的原因,故B不符合题意;

C、锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,锤头就能紧套在锤柄上,这是由于惯性的原因,故C不符合题意;

D、子弹从枪膛里射出后,虽然不再受到火药的推力,但是仍然向前,这是由于惯性的原因,故D不符合题意.

2.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(  )

A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大

B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大

C.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大

D.物体的密度越大受到的浮力越小

【考点】(2016丹东物理)浮力大小的计算.

【分析】本题主要是考查阿基米德原理公式:F浮=ρ液gv排,要知道决定浮力大小的因素是ρ液和v排.

【解答】解:A、漂在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积小,那么漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小,不符合题意;

B、由阿基米德原理公式:F浮=ρ液gv排可知,物体排开水的体积越大受到的浮力越大,符合题意;

C、当物体完全浸入液体中时,v排不变,浮力不变,不符合题意;

D、由阿基米德原理公式:F浮=ρ液gv排可知,物体受到的浮力与液体的密度有关,与物体的密度无关,不合题意;

3.(2016丹东物理)标准大气压下,大气压对你的一只大拇指指甲表面的压力大约是(  )

【考点】大气压强的存在.

【分析】一只大拇指指甲表面的约为10﹣4m2;根据公式F=PS可求压力的大小.

【解答】解:一只大拇指指甲表面的约为10﹣4m2,一只大拇指指甲表面的压力大约是:F=PS=105Pa×10﹣4m2=10N.

4.如图所示,杠杆处于平衡状态,若在两边的钩码下,各加一个同样的钩码,则(  )

【考点】杠杆的平衡条件.

【分析】原来杠杆平衡,是因为两边的力和力臂的乘积相等,现在各加一个同样的钩码,就要看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析得出结论.

【解答】解:设一个钩码重为G,杠杆上一个格长为L,

如图根据杠杆平衡原知:3G×2L=2G×3L,杠杆平衡;

现在左右两边各加一钩码则力与力臂的积为:4G×2L=8GL<3G×3L=9GL,杠杆不再平衡,杠杆右端下降.

5.一封闭容器装满水后,静止放在水平面桌面上,如图甲所示,对桌面产生的压力与压强分别为F1、P1;当把容器倒放在桌面上如图乙所示,静止时对桌面产生的压力与压强分别为F2、P2.则(  )

【考点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较.

【分析】(2016丹东物理)在水平面上封闭容器对桌面的压力等于自身的重力,倒扣以后对桌面的压力还是本身的重力不变,受力面积发生变化,根据公式p=判断对桌面压强的变化.

【解答】解:把容器倒放在桌面上时对桌面的压力仍然等于自身的重力,

所以对桌面的压力不变,即F1=F2;

倒扣以后,与桌面的接触面积减小,即受力面积减小,

根据公式p=可知对桌面的压强变大,即p1<p2.

6.小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处,动能和重力势能的转化正确的是(  )

【考点】动能和势能的转化与守恒.

【分析】动能的大小跟质量和速度有关,重力势能的大小跟质量和高度有关.

【解答】(2016丹东物理)解:从最低处荡到最高处,速度越来越小,动能减小,高度越来越高,重力势能增大,即动能转化为重力势能;

所以A、C、D不符合题意,只有B符合题意;

7.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是(  )

A.力是维持物体运动状态的原因

B.力是改变物体运动状态的原因

C.运动的物体,一定受到力的作用

D.只要受到力作用,物体就一定运动

【考点】力与运动的关系.

【分析】根据力和运动的关系分析解答此题,力与运动的关系是:力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持.如果物体受平衡力作用,物体的运动状态保持不变.

【解答】解:A、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故A说法错误.

B、力是改变物体运动状态的原因,故B说法正确.

C、物体的运动不需要力来维持,根据牛顿第一定律,运动的物体可能不受力的作用,故C说法错误.

D、如果物体受到平衡力的作用,可能处于静止状态,例如静止在桌面上的杯子,受到力的作用,没有运动,故D说法错误.

8.下列现象利用大气压的是(  )

A.医生用注射器给病人注射药液

B.用活塞式抽水机抽水

C.吸盘贴在光滑的墙壁上

【考点】(2016丹东物理)大气压的综合应用.

【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象.

【解答】解:A、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液利用的是人的推力,与大气压无关.故A不合题意;

B、抽水机抽水,通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,故B符合题意.

C、一压吸盘,排出了吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上.利用了大气压,故C符合题意.

D、用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故D符合题意.

9.说法中错误的是(  )

A.功率大的机械比功率小的机械做功快

B.做功时间越长,功率越小

C.机械做功越快,做功越多

【分析】功率是物体在单位时间内做的功,表示物体做功快慢的物理量,公式为P=,由此分析解答.

【解答】(2016丹东物理)解:

A、功率是表示物体做功快慢的物理量,为单位时间内做的功.所以功率大的机械比功率小的机械做功快,故A正确;

B、由P=可知,做功的多少未知,做功时间长的功率不一定小,故B错误;

C、由W=Pt可知,机械做功越快,即功率大,但做功时间未知的情况下,做功不一定多,故C错误;

D、由P=可知,做功时间未知,做功多的功率不一定高,故D错误.

10.下列情况下,物体的运动状态发生改变的有(  )

【考点】力的作用效果.

【分析】力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变.②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.

【解答】解:A、静止在水平地面上的石块,处于静止状态,即运动状态不变;故A错误;

B、绕地球运行的人造卫星,做圆周运动,其运动方向在不断改变,即运动状态发生变化;故B正确;

C、空中下落的雨点,速度逐渐变大,即运动状态发生变化;故C正确;

D、匀速直线行驶的火车,速度大小和方向均不变,即运动状态不变;故D错误;

二(2016丹东物理).填空题(每小题2分,共20分)

11.螺丝刀的刀柄上刻有花纹是为了增大 摩擦力 ;切菜刀的刀刃要磨得锋利是为了增大 压强 .

【考点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用.

【分析】解答此题的关键是明确以下知识点:

(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强.

(2)增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力.

【解答】解:(1)螺丝刀的刀柄上有花纹是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大手和刀柄之间的摩擦力.

(2)菜刀做的很锋利是在压力一定时,减小受力面积来增大菜刀对菜的压强.

故答案为:摩擦力;压强.

12.(2016丹东物理)如图所示,浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中 1 的方向(选填序号),这是因为 浮力的方向总是竖直向上的 .

【考点】浮力产生的原因.

【分析】掌握浮力的方向总和重力的相反,是竖直向上的是解答本题的关键.

【解答】解:由浮力产生的原因可知:浮力的方向总是竖直向上的,故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关,它受到的浮力的方向是与水平面垂直的.故应选序号1.

故答案为:1; 浮力的方向总是竖直向上的.

13.站在船上的人,用竹竿撑岸,船离岸而去,这一现象说明 力的作用是相互的 ,同时还说明 力可以改变物体的运动状态 .

【考点】力作用的相互性;力的作用效果.

【分析】人用竹竿撑岸,这时人、竿、船是一个整体,竿对岸施力,由于力的作用是相互的,所以岸对竿也会产生一个相反方向的力,使船前进.

【解答】解:力可以改变物体的运动状态,所以船、人、竿这个整体向远离岸的方向运动.

物体间力的作用是相互的; 力可以改变物体的运动状态.

14.(2016丹东物理)有一个物体重500N,放在水平桌面上静止不动,现用20N的力水平向右推它,但没有推动,此时它所受的摩擦力大小是 20N ,再用40N的力水平向右推它结果使它匀速直线运动,此时它所受到的摩擦力大小是 40N ;又改用45N的力水平向右推它,此时它受到的摩擦力大小是 40N .

【考点】摩擦力的大小.

【分析】①物体静止或做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡时大小相等;

②二力平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上;

③影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度.

(1)用20N的力推静止在水平桌面上的物体,没有推动,物体处于静止状态,是由于物体和桌面之间存在摩擦力,并且水平方向受到的静摩擦力和推力是一对平衡力,两个力的大小相等,即此物体受到的摩擦力等于20N;

(2)用40N的力推这个物体匀速直线前进,水平方向受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,两个力的大小相等,所以此时物体受到的摩擦力等于40N;

(3)若推力增加到45N,由于压力和接触面的粗糙程度未变,所以摩擦力的大小不变,仍为40N.

15.(2016丹东物理)能够证明大气压存在的著名实验是 马德堡半球实验 ,能够准确测出大气压的实验是 托里拆利实验 .

【考点】大气压强的存在.

【分析】马德堡半球实验和托里拆利实验都是与大气压强有关的著名实验,但他们的意义和结果却有着较大的区别,一个重在验证大气压的存在,一个重在测量大气压值.

马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在;

意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,是76cm=760mm,这个实验被称为托里拆利实验.

故答案为:马德堡半球实验;托里拆利实验.

16.如图所示,汽车上的安全带可以防止由于 惯性 对人体造成伤害;安全带做得宽大,与人体有足够的接触面积,能够 减小压强 .

【考点】惯性现象;减小压强的方法及其应用.

【分析】一切物体都有保持原有运动状态的特性,我们把物体的这一特性叫做惯性.我们可从汽车紧急刹车后,人会由于惯性还会继续向前运动来了解安全带的作用.

压强大小与压力大小和接触面积大小有关:接触面积一定,压力越大,压强越大;压力一定,接触面积越大,压强越小.

【解答】解:现代汽车速度很快,一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,为防止撞车时发生类似伤害,公安部门要求驾驶员必须使用安全带,安全带可以对人体起到缓冲作用.

    根据压强公式P=可知,在压力不变的情况下,受力面积增大,压强会减小.

故答案为 惯性,减小压强.

17.(2016丹东物理)月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的.一个连同随身装备共90kg的宇航员,在月球上质量为 90 kg,重为 150 N.

【考点】质量及其特性;重力的计算.

【分析】物体所含物质的多少叫做质量,物体的质量不随形状、状态和位置而改变;

已知宇航员的质量m,根据G=mg求出宇航员在地球上的重力,然后根据在月球上受到的重力与在地球上受到的重力关系求出宇航员在月球上受到的引力.

【解答】解:质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了位置则质量不会发生改变,即宇航员连同随身装备的质量仍然为90kg.

由题意知,宇航员在月球上的引力:

故答案为:90;150.

18.一根重为100N的均匀木棒放在水平地面上,轻轻抬起一端,所需要最小的力为 50 N.

【考点】杠杆的平衡条件.

【分析】可以将铁棒看做一个杠杆,因为铁棒是均匀的,所以其重心在其几何中心,抬起铁棒的一端,即动力作用在一端,应用杠杆的平衡条件可以求出所需的力.

【解答(2016丹东物理)】解:

将木棒看成是一个杠杆,木棒端点与地的接触点是支点,

木棒的重力G=100N是阻力,设木棒长为L,动力臂等于木棒长L,

木棒是均匀的,阻力臂是棒长的一半,为,

由杠杆平衡条件得:G×=F×L,

19.若一轮船排水量为1.5×104t,它在河水中满载时受到的浮力为 1.5×108 N,若船身自重为5×107N,则它最多载货 104 t.(g取10N/kg)

【考点】浮力大小的计算;重力的计算.

【分析】已知排开水的质量可求排开水的重力,排开水的重力等于浮力,此时浮力等于船重加最大货重.

20.(2016丹东物理)甲、乙两台起重机的功率之比为1:3,当它们完成相同的功时,所用的时间之比是 3:1 ;当它们工作的时间相同时,所完成的功之比为 1:3 .

【分析】(1)列出两台起重机的功率与做的功的比例关系,根据做功公式W=Pt就所用的时间之比;

(2)列出两台起重机的工作时间的比例关系,同理就可算出所完成的功之比.

【解答】解:(1)已知:P甲:P乙=1:3,W甲:W乙=1:1,

那么所用的时间之比为t甲:t乙=: =×==3:1,

(2)已知:t甲:t乙=1:1,

那么所完成的功之比为W甲:W乙=(P甲×t甲):(P乙×t乙)=1:3,

故答案为 3:1,1:3.

21.(2016丹东物理)小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出,足球沿水平场地向前滚动了30m,则重力对足球做的功是 0J .

【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;

先分析重力是否做功,若重力做功,则根据W=Gh进行计算.

【解答】解:足球沿水平场地向前滚动了30m的过程中,足球在重力的方向上(竖直向下)没有移动距离,所以重力对足球不做功,即重力对足球做的功为0J.

22.如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2.

【分析】已知支点O,阻力为重物的重力对杠杆向下的拉力,根据力臂的画法,过支点阻力作用线的垂线段,即为阻力臂.

【解答】解:已知支点为O,从O做F2的垂线就是F2的力臂L2,如图所示:

23.(2016丹东物理)画出最小的力及其对应的力臂

【考点】力的示意图;力臂的画法.

【分析】使用杠杆时,若阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可.

【解答】解:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,最省力,即动力臂最长,由图知OB比OA长,所以OB做动力臂最长,过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向,L为及其对应的力臂,如下图所示:

24.(2016丹东物理)汽车在公路上为什么要限速,而且不同的车辆限速不同.

【考点】惯性;动能大小的比较.

【分析】(1)保持物体运动状态不变的性质称为惯性,惯性的大小只取决于物体的质量大小;

(2)物体由于运动而具有的能称为动能,动能的大小与物体的质量、物体运动的速度有关.

【解答】答:汽车在公路上高速行驶,当遇到紧急情况刹车时,汽车由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,不易停下,容易造成事故,故公路上汽车限速行驶是为了防止惯性带来伤害;因为不同的车辆,质量不同,质量越大,惯性越大,速度相同时,质量越大,动能也越大,在发生事故时对外做的功越多,破坏力越大,所以不同的车辆限速不同.

25.上海“明珠线”上的轻轨列车的站台修成梯形带来的好处是什么?

【考点】动能和势能的转化与守恒.

【分析】本题实际是考查物体的动能和势能可以相互转化的问题;物体上升时物体的动能转化为重力势能,动能减小,重力势能增大.物体下降时物体的重力势能转化为动能,重力势能减小,动能增大.

【解答】答:这种设计方案的优点是:进站时上坡使部分动能转化为重力势能,减少因刹车而损耗的能量.出站时利用下坡把存储的重力势能能转化为动能,从而起到节能的作用.

26(2016丹东物理).按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内.某型号货车部分参数如表所示.司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3).

(1)货车轮胎对地面的压强是多少?

(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多大?

【考点】压强的大小及其计算;功的计算.

【分析】(1)车厢内装满沙子的体积和车厢容积相等,根据m=ρV求出车厢内所装沙子的质量,根据G=mg求出沙子的重力,然后加上车的重力即为货车轮胎对地面的压力,受力面积为10个轮胎触地面积之和,利用p=求出货车轮胎对地面的压强;

(2)货车匀速运动时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据所受阻力为车重的0.03倍求出其大小,利用W=Fs求出这段时间内货车牵引力所做的功.

【解答】(2016丹东物理)解:(1)由ρ=可得,车厢内所装沙子的质量:

货车轮胎对地面的压强:

(2)货车匀速运动时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,

所以,货车受到的牵引力:

这段时间内货车牵引力所做的功:

答:(1)货车轮胎对地面的压强是1×106Pa;

(2)这段时间内货车牵引力所做的功是7.2×107J.

27.(2016丹东物理)在测力计的下面挂一个金属零件,示数是12N,当把零件浸没水中,测力计的示数为8N.

(2)金属零件受到的浮力

(3)金属零件排开水的体积

(4)金属零件的密度.

【考点】重力的计算;密度的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算.

【分析】(1)由题可知零件的重力,根据公式G=mg求出零件的质量;

(2)根据称重法求出零件受到的浮力;

(3)根据F浮=ρ水gV排求出零件排开水的体积;

(4)当零件浸没水中时,排开水的体积等于零件的体积,利用密度公式求出零件的密度.

【解答】解:(1)由题可知零件的重力G=12N,

根据G=mg可得,金属零件的质量:

(2)金属零件受到的浮力:F浮=G﹣F示=12N﹣8N=4N;

(3)由F浮=ρ水gV排可得,金属零件排开水的体积:

(4)因为零件浸没水中,所以零件的体积:V=V排=4×10﹣4m3;

答:(1)金属零件的质量为1.2kg;

(2)金属零件受到的浮力为4N;

(3)金属零件排开水的体积为4×10﹣4m3;

(4)金属零件的密度为3×103kg/m3.

六.(2016丹东物理)实验探究题

28.小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究.探究过程如图所示.

(1)由图中的实验过程可知,金属块在煤油中受到的浮力是 2.4 N.

(2)通过分析图中 B和C 两项,说明浮力大小跟液体的密度有关.

【考点】阿基米德原理.

【分析】(1)已知金属块在空气中和浸没在煤油中时弹簧测力计的示数,利用视重法可以得到金属块浸没在煤油中受到的浮力;

(2)物体在液体中受到的浮力与液体密度和物体排开液体体积的大小有关,要研究浮力与液体密度的关系,必须保证物体排开液体的体积相同.

【解答】(2016丹东物理)解:

(1)金属块在煤油中受到的浮力为F浮煤油=G﹣F煤油=10N﹣7.6N=2.4N;

(2)要探究金属块受到的浮力与液体密度的关系,需要将金属块浸没在不同液体中,所以选择B和C两步.

29.如表是小宇同学利用图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据.

U形管左右液面高度差△h/cm

(1)实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为 4 .

(2)液体内部压强的大小可以通过观察 U形管两边液面的高度差 来判断.

(3)(2016丹东物理)综合分析表中的实验数据,归纳可以得出液体压强的规律:

①通过分析比较实验序1、2、3的三组数据该结论是 在同种液体中,液体内部产生的压强随深度的增加而增大 .

②通过分析比较实验序 3、5、6 的三组数据该结论是:同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等.

【考点】探究液体压强的特点实验.

【分析】(1)在液体内部的同一深度液体向各个方向的压强相等,据此判断数据有错误的一组;

(2)压强计是根据U型管两边液面的高度差来反映所受压强大小的;

(3)在同种液体中,液体内部产生的压强随深度的增加而增大;

液体压强与液体的密度和深度有关,在探究过程中,要注意控制变量法的应用.

(1)在液体内部的同一深度液体向各个方向的压强相等,第4次朝下的实验中,实验装置中左右液面的高度差△h=8.6cm与第3次和第5、6次不同,显然错误;

(2)实验中通过U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小;

(3)①1、2、3三组数据同种液体,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:在同种液体中,液体内部产生的压强随深度的增加而增大;

②要得到同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等的结论,就选择同一种液体,且橡皮膜的深度相同,但方向不同的进行实验,由表可知应选择第3次和第5、6次实验.

故答案为:(1)4;(2)U形管两边液面的高度差;(3)①在同种液体中,液体内部产生的压强随深度的增加而增大;②3、5、6.

30.(2016丹东物理)如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同,实验时要用弹簧测力计拉着物体沿 水平 方向做 匀速直线 运动.

(1)比较(甲)、(乙)两图,可得到的结论是 接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大 

(2)图(乙)、(丙)中铜块和木块叠在一起的目的是保证 压力大小 相同.

(3)图(甲)中弹簧测力计的读数是 2.2 N.若物体不是做匀速运动,而是做加速直线运动,弹簧测力计读数 大于 摩擦力;若物体做减速直线运动,弹簧测力计读数 小于 摩擦力 (“大于”、“等于”“小于”).

(4)如图丙,将 铜块在 上(填两物体的位置关系),重复上述过程,则测出的摩擦力 大于 图乙摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”).比较两次弹簧测力计示数可知, 木 (木或铜)块表面的粗糙程度大一些.

【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.

【分析】根据二力平衡条件,实验中要沿水平方向拉动木块做匀速直线运动;

(1)甲乙接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,根据测力计的示数可得摩擦力大小与压力大小的关系;

(2)从压力大小和接触面粗糙程度方面是否发生变化来分析;

(3)在进行测力计的读数时,注意其分度值;

若物体做加速直线运动,则合力方向与其运动方向相同,即拉力应大于摩擦力的大小;若物体减速运动,则合力方向与其运动方向相反,即拉力应小于摩擦力;

(4)(2016丹东物理)压力相同,接触面越粗糙.滑动摩擦力越大.

【解答】解:实验时应沿水平方向拉动物体做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,大小相等;

(1)由图甲和图乙可知,物体接触面接的粗糙程度相同而物体间的压力不同,压力越大,物体受到的滑动摩擦力越大,由此可知:在粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.

(2)图乙、图丙中,铜块和木块叠在一起,使铜块或木块对水平面的压力相同;

(3)甲图测力计的分度值为0.2N,所以测力计的示数为2.2N;

若物体做加速直线运动,说明拉力大于摩擦力,弹簧测力计读数大于摩擦力;若物体做减速直线运动,说明拉力小于摩擦力,弹簧测力计读数小于摩擦力.

(4)图乙木块在上,铜块在下,图丙,将铜块在上,此时木块与木板接触,所以图丙测出的摩擦力大于图乙摩擦力,可知木块比铜块的表面更加粗糙,此时摩擦力会更大.

故答案为:水平;匀速直线;(1)接触面的粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大;(2)压力大小;(3)2.2;大于;小于;(4)铜块在;大于;木.

31.(2016丹东物理)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.

(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,

在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 相反 ,并通过调整 钩码的数量 来改变拉力的大小.小卡片受到拉力的施力物体是 绳子 .

(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 不能 (选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究 两个力是否在同一直线上 .

(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是: 用剪刀将小纸片一剪为二 .

(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是 A .

C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡   D.小卡片容易扭转.

【考点】二力平衡条件的应用.

【分析】(2016丹东物理)(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;

(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;

(3)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体;

(4)木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,实验要考虑摩擦力,使实验比较复杂.

【解答】解:(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;小卡片受到拉力的施力物体是绳子;

(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡.

(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡;

(4)小华实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;

小明实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小华的实验方案好.

故答案为:(1)相反;钩码的数量;绳子;(2)不能;两个力是否在同一直线上;(3)用剪刀将小纸片一剪为二;(4)A.

32.(2016丹东物理)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,采用如图所示的装置.

(1)实验时,应先调节平衡螺母,使杠杆在 水平 位置平衡,这样做的好处是 便于在杠杆上直接读出力臂 .

(2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码质量都相同,在C点挂2个钩码时,在D点应挂 4 个钩码,杠杆才能恢复平衡.

(3)若钩码所挂位置不动,将左边的钩码拿掉一个,要使杠杆仍保持平衡状态,应将右边的钩码拿掉 2 个.

(4)由此,总结出杠杆的平衡条件为: F1L1=F2L2 .

(5)实验做三次的目的是 找普遍规律 .

【考点】探究杠杆的平衡条件实验.

【分析】(1)杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来.

(2)(3)(4)由杠杆的平衡条件可推出D处所挂钩码的个数和将右边的钩码拿掉砝码的个数;

(5)多次实验找普遍规律.

【解答】(2016丹东物理)解:(1)杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,所以这样做的好处是便于直接读取力臂.

(2)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知,杠杆左端挂两个钩码,其力为2G,力臂为4格.右端力臂为2格,则力F2===4G,即D点要挂4个钩码.

(3)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知,杠杆左端挂两个钩码,其力为2G,力臂为4格.右端力臂为2格,D点挂4个钩码,将左边的钩码拿掉一个,即力为G,力臂为4格.右端力臂为2格,则力F2===2G,即应将右边的钩码拿掉2个钩码.

(4)杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2;

(5)多次实验找普遍规律.

故答案为:(1)水平;便于在杠杆上直接读取力臂;(2)4;(3)2;(4)F1L1=F2L2;(5)找普遍规律.

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对于高中物理,很多同学的普遍感受是“一听就懂,一做就难”。这个难,主要就难在做物理题上。如果持续在做题上碰壁,不仅不能加深对知识的理解,也会挫伤进一步学习的信心和积极性,产生厌学情绪,还会使分析解决问题的能力不能得到应有的提高,导致成绩每况愈下,出现两极分化。

关于物理学习,离不开两方面。一是物理知识体系的建立。二是适当的物理习题训练。

关于做物理习题,培养了多名诺贝尔奖得主的物理学家索末菲,曾写信告诫他的学生海森堡:要勤奋地去做练习,只有这样,你才能会发现,哪些你理解了,哪些你还没有

本文的重点,便是一起聊聊做高中物理题的那些事儿。

提前说一下,本文不是快速提分的灵丹妙药,也不是物理学习的偏门捷径,本文旨在深入剖析物理解题的一般思维过程和解题方法,让你的解题过程有章可循,有法可依,不再连蒙带猜、或是打王八拳乱出一气,希望能达到与物理概念、规律的学习相互促进的目的。

我将从三个方面展开:一是为什么要做物理题,二是做题有哪些误区需要避免,三是深入剖析物理解题的的一般步骤和方法。

经过老师的讲解和你的认真学习,你会在课堂上学到一些物理知识。这些物理知识中最重要的部分是物理的一些模型、概念和规律(当然,还包括一些思维方法)。它们有什么特点呢?

它们相当地抽象和精炼。比如:

质点和点电荷,是我们从小车、轮船、摩擦过的琥珀、钻石等真实的物体中抽象出来的;

位移和速度,是我们从日常生活中常常关心的 “你往哪儿走的,你走了多远,走得有多快” 的具体问题中提炼出来的;

平抛运动规律,是我们从喷水吐瓜子壳,投弹扔标枪这样的具体活动中简化、抽象并提炼出来的。

你看,物理知识不仅概括度高,而且也非常抽象。合格的老师会在课堂上按照课标和教材,设置丰富的情景引导我们去体验和感悟概念和规律的建立过程,让我们理解为什么,以及要怎样去定义和表述它们。这样的课堂体验是很棒的。

然而,光有这些是不够的,由于概念和规律的抽象性,对它的理解就需要依赖多种多样的情境,如果不把新的知识有效地运用到这些情境中,我们就很难把握概念、规律的深刻含义

例如,学习匀变速直线运动的公式

多的是单向的匀变速运动,只要题中给出时间、初速度和加速度,你就可以套公式算位移,一般都能做对。这能代表我们理解了这个规律吗?其实不然,这个所谓的理解很可能是个错觉,因为当情境发生一丢丢的变化,对公式的运用就会出现理解上的偏差。

比如我们考虑竖直上抛一个大雪球,问你某个时间 t 后雪球的位置,你可能会说:“呀,球上抛后速度会减小到零,然后下落,这包含两个匀变速运动过程,所以要一段一段地求。”

嗯,这样做固然没错,但更简单的做法是,一个位移公式就可以搞定。为什么呢?因为匀变速直线运动的核心是加速度保持不变,只要满足这一条件,对于雪球有没有在最高点反向这件事儿,我们其实并不关心。因此,对全程使用位移公式就是再正常不过的事情了。

有了这样的针对训练,你才能深刻认识到加速度不变对匀变速直线运动规律的重要性。

知识是抽象和精炼的,而问题情境是具体和丰富的,我们需要在具体而丰富的问题情境中,把骨感的知识变得丰满起来。

解答物理计算题,往往需要综合运用多项知识。能否在各项知识间来去自如、准确索引出要用的那些,能反映出知识结构牢不牢固,脉络清不清晰。

一眼看去,不少同学的第一反应是,这不就是平抛运动嘛,于是按照平抛的思路解题,选了AB项。可是这么做不合适。本题中,题干表明肉眼看不到这样的小液滴,这提示我们小液滴的尺度非常小,它们可能会相互撞击、甚至与空气分子发生相互作用,而平抛运动的条件是要求物体仅受重力,因此这并不满足平抛的成立条件,盲目使用平抛规律就会出问题。那该用什么运动模型呢?答案是布朗运动。我相信,只要提示了这一点,你就能选择CD了。

我们发现,物理题的求解需要选择合适的运动模型,选择不同的模型,可能会使结果天差地别。一般来讲,高考的最后一道选择题和最后一道计算题往往综合性很强,需要你能在不同知识间跳来跳去,如果没有建立牢固的知识结构,就无法灵活解答这类题目。这样的好题会引导你更加注意概念、规律的成立条件和使用范围,也让你更有意识地去区分不同板块之间知识的联系和区别。

为统一认识,我们先要破除解题时常见的一些误区,避免了这些误区也就朝着高效做题迈进了一大步。

解题误区其实很多,但大抵可归纳为三点:依赖参考答案,缺少主动思考;刷题求多求快,缺少分类整合;做一题扔一题,缺少复盘分析。

我本科毕业时,曾和好朋友相约拜访教电磁学的李教授,并合影留念。闲谈的内容大多已记不清了,但有一句话如今想来,言犹在耳。李教授意味深长地说:“做人呀,要不断地思考。”这句话看似平常,但结合李教授高尚的师德和扎实的理论功底,我知道这是他几十年来的经验总结,和发自肺腑的叮嘱,我一直把这段话放在心里。

主动思考时超级重要的一件事。

有些同学面对一道题,短暂思考后感受到一点挫折就放弃了深入钻研,浅尝辄止,抱着完成任务的心态翻看答案,把答案看明白后就誊抄下来,觉得自己完成了一项任务。这是万万不可取的。

要知道,做物理题,一方面是巩固知识,另一方面则是对能力的锻炼,这里的能力包括理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力。某种意义上讲,能力比知识更为重要,并且这还是高考要考查的重要方面嘛。只有主动思考,以锻炼能力为目的,求真务实地做题,才能打好扎实的基础。

有同学会说,我也知道要主动思考,可是具体应该怎么做呢?其实,就像按菜谱做菜一样,主动思考也有它的模型和框架,在本文的第三部分,我将为你提供一些建议。

第二种误区就是,盲目刷题,认为题目做得越多越好,期望在考试中遇见类似的题,然后照搬解答过程。首先,人类自从有了考试,便有了习题,你想想看,那么多命题人,那么多年的考试积累,题目多到根本做不完;然后,正规的考试中基本不会原题重现,如果没有扎实的基本功,题目稍稍改个参数、变个条件、甚至换个情境,该不会做还是不会做。

那么,怎么刷题才合适呢?这得看你当下的目的是什么。

当你正在学习新概念或新规律时,做题目的是深化对概念或规律的认识。此时我建议你把题目分成不同的类型,刷与新知识相关的题组,而且要循序渐进,由易到难。

举个例子,比如学习追及与相遇问题时,这种问题有很多类型,有加速追匀速的、有匀速追减速的,有减速追减速的等等,这些类型虽然核心点差不多,但难度各不相同,不同的类型有它独有的一些特点。

如果在同一类型的题目下频繁训练,很容易形成思维定势,稍微遇到点变化就会出错。为摆脱思维定势,同类型的题目切记不要频繁训练,而应该见识更多不同类型的题目,每个类型练2-3道既可。这么做不仅能能深化对概念、规律的认识,还让你拓展知识的应用场景,减少认识的片面性

当基础知识学得差不多时,就要尝试做套题套卷。目的是活化知识,训练你在不同板块的知识间来回切换的能力,让知识的运用信手拈来。比如上面关于打喷嚏的题目,如果在思考的时候不能由平抛运动快速切换到布朗运动,并对比它们的区别,就无法很好地解答它。

最后,当你的目的是为了准备重要的考试,比如备战高考的前1-2个月,练题的目的就不再是学习物理本身,而是很功利的,就为快速拿分。在短短的90分钟里,需要大脑高速运转,快速解题。这时的训练重心就是解题速度,需要进行限时的套题训练,在平时解题时给自己一点压力,制造点紧张感,考试时才能应对自如。

1965年7月26日,毛主席问国民党李宗仁的秘书程思远:“你知道我靠什么吃饭吗?”

程一脸懵逼:“靠手?”

毛主席则意味深长地说:“我是靠总结经验吃饭的。”

毛主席一没拿过枪,二没学过正统的军事课程,硬是靠着不断总结经验,领导共产党不断纠正错误,克难奋进,建立了新中国。

嗯,优秀的人都喜欢搞总结。

做题和军事战斗也是一样的。要想从解题中学到更多的东西,让解题发挥最大的价值,复盘分析必不可少。

怎么做呢?可以从两方面入手,一是总结经验,二是拓展延伸。

总结经验,就是要主动地问自己:

  • 这道题用到了哪些概念、哪些规律?这些概念或规律在认识上有了哪些深化?

  • 这道题的隐含条件是如何被发现的?已知量和未知量是如何建立联系的?

  • 在多种解答尝试中,为什么这种方法行不通,那种方法行得通,差异在哪儿呢?

拓展延伸,就要要尝试做做下面的事情:

  • 把题目的条件改一改。比如把光滑变成粗糙,把水平拉力变成斜向的拉力,把方形导体框变成圆形导体框等等,结果会怎么样呢?

  • 对结果进行更多讨论。比如问问自己,这个结果时在什么条件下成立的,如果换成别的条件会成立吗?这些参数是如何决定结果的,参数增大或减少,会对结果产生什么影响?

避免了上述三个解题误区,我们就可以一起来看看,面对一道物理综合题,我们该如何展开思考和求解呢?

回忆看过的小说,比如《西游记》、《天龙八部》,你会发现,很多精妙绝伦的故事在结构上都有相对固定的套路,一般不脱离以下环节:

  • 目标(主人公明确了什么目标?)

  • 阻碍(主人公遇到了什么阻碍?)

  • 努力(主人公是如何努力的?)

  • 结果(努力之后有什么结果?一般是不好的结果)

  • 意外(发生了什么意外?能超越吗?)

  • 结局(结局是什么,或喜或悲?)

但凡写小说,虽然具体情节上可以凭想象力自由发挥,但大体不脱离上述结构。这就叫模式、或者叫框架。

做物理题的过程,也有这样的模式或框架。那么,这个框架是什么呢?

当同学们问老师“怎么解答物理习题”时,老师们一般也会给出一些套路,回答大体是:先要仔细审题;然后确定研究对象,分析物理过程,再选择适当的公式建立方程;最后进行数学运算。如果你进一步追问,应当怎样确定研究对象?怎么分析物理过程?怎样选择公式?往往就不了了之了。而我们最需要的,恰恰就是下一步的答案。

一般说来,物理解题的模式可分为以下四大方面:第一,审清题意;第二,寻找解法;第三,形成解法;第四,检查、总结。

接下来,我们一个个地剖析。审题是重要的准备阶段,寻找解法是起决定作用的阶段,也是最复杂、最困难的阶段,这两点我会重点说明。而表述解法和检查、总结相对比较容易,简单提几句既可。

在教学中常遇到这样的同学,你直接问他用 算功需要什么条件,他说”力得是恒力“,回答得很顺溜,但是,在题目并不明确力是否是恒力时,他却很直接地套用这个公式。再比如,明明题中两个接触面的动摩擦因数是不一样的,算摩擦力的时候硬生生地按一个 来算。这都些审题不清造成的。

所谓知己知彼,百战不殆,两军交战,先要进行必要的敌情侦察,审题也是一样的。审题要做四件事:一是通读题目,二是分类研读,三是隐含信息翻译,四是寻找特殊等量关系。

通读题目就是仔细地把题目读个一两遍,对题中条件和要求有个初步、整体的了解。

在这个过程中,我建议你拿起铅笔,把题中明显的关键词句和重要的物理量圈出来,作重点标记。遇到纯数据表达的物理量,最好在旁边给它“取个名字”——设个常用符号。

分类研读,就是要把题中给出的各种条件分类加以研究。一般包括以下几个部分:

  • 题目的解题目标(如待求量)是什么?

  • 题中的物体、装置有哪些,是怎么连接的?

  • 题中已经给出了哪些已知量,它们是如何给出的?

  • 题中物理量的动变情况如何?哪些可变化,哪些是不变的?

通过这种分类研读,可以使我们对题中的陈述有更为清晰的了解,也能增强对它们的临时记忆,为后面寻找解法的思考做素材准备。

物理题中,有些信息的表述明白易懂,指向明确,但也有些信息——特别在与生产生活联系紧密的题目中——较为含蓄,这些信息的背后往往隐藏着深层次的物理意义,能否把这些意义挖掘出来,往往会成为解题是否顺利的关键。

我把这个过程称之为"翻译",即用物理、数学、或图像的语言来表述。我们拿追及相遇问题来举个例子吧。

在追及相遇问题中,往往会出现类似"相撞"、"相遇"、"碰上",这样的词语。该如何理解呢?用偏文学的语言叫 “邂逅”,用英语翻译叫“meet”,用物理的语言叫什么呢?叫 “两物体在相同的时刻处于相同的位置”。这里的时刻、位置就是属于物理的概念。只有像这么理解,你才有可能准确画出如下图形来辅助解题。并且,当遇到两物体的初位置并不相同时,你也不会将相遇误认为是位移相同。

再举一个常见易错的例子。

这道题中,多数词语是比较直接的,但是 “重物从气球上掉下”这一句就显得含蓄很多,并不能马上反映到准确的物理图景上来。

在日常生活中,“某个东西从某处掉下” 通常意味着“由静止开始下落”,如果不主动地用物理的概念去描述这个重物,很可能误以为重物脱离气球后是直接掉下去的,而没有意识到重物会由于惯性继续上升一段距离。

如果站在物理的角度去描述, “重物从气球上掉下”这句话要分两部分去看。一部分是重物,要关心它的位置、速度、加速度;另一部分是气球,也要关心它的位置、速度、加速度。只要把这两部分的三个物理量都分析一遍,就会很自然地发现:

只要把这些信息揪出来,本题就能很容易解答了,就交给你作为练习吧。

还有很多类似的含蓄词语,比如“灯泡正常发光”、“某车冲上斜坡”、“子弹打中物块后”、“恰好不相撞”等等。

对含蓄词语的翻译,说白了就是“高中物理课程标准”对我们学习物理所提的要求:用所学的物理概念、规律去描述和解决实际问题。所以,我们要有意识地去运用物理的语言来翻译题中的含蓄词语,挖出其本质意思。学以致用便是如此。

要想做好这一步,需要一定的生活体验,所以带着好奇心和主动思考的意识,在还未长大的年纪去玩吧,在多姿多彩的生活中去积累对生活和大自然的感性认识。当然啦,也少不了在做题中去积累丰富的经验。

解答一道物理计算题往往需要列出很多式子。这些式子可以分为两类。一类是公式,比如牛顿第二定律、动量定理等等,它们具有广泛的适用性;而另一类则只存在于当下的题目,由题目自身的特殊性决定,这种表达特定关系的式子称为特殊等量关系

对特殊等量关系的寻找和对含蓄词语的翻译有点类似,但它更侧重于对关系的把握。我们还是以一道题为例来说明。

这是一个带电粒子在磁场中偏转的问题。大家可以先尝试着做一下,然后再看接下来的分析。

在草稿纸上作出以下图形。

对题意有了一定的了解后,接着就需要寻找解题的大方向。这一过程其实是对所学物理知识的检索和分辨。必要的知识结构在这一环节就显得尤为重要。

想想看,在图书馆里,面对浩如烟海的图书,我们是怎么找到想要的那一本的呢?比如要寻找《西游记》,你大概会按照文学—小说—明清小说—《西游记》这样的层级去寻找,非常方便。

物理知识也可以建立类似的层级结构,以及逻辑结构。有三个方法可供参考。

第一个方法是参考教材或资料书的目录,以目录为模板,搞清楚目前所学的概念和规律属于哪一个知识板块。比如曲线运动和匀速圆周运动隶属于曲线运动的两个经典模型,而万有引力与航天这一小节又是圆周运动这一模型的具体运用。把高中物理知识大致按照力、热、电、光、原子进行分类,这样条理才能清晰。

当然,按照第一个方法还有一个不足之处,那就是知识之间彼此孤立,缺少联系

这时就要靠第二个方法来建立知识之间的逻辑联系

关于知识间的逻辑,有一点需要特别强调,那就是力。力作为高中物理的核心概念,几乎贯穿始终

通过讨论力与运动的关系,我们处理了匀变速直线运动,曲线运动,机械振动和机械波;

通过力的作用对象的变化,我们由日常的小物块讨论到了需要万有引力才能解决的日月星辰,甚至还在微观上讨论了分子间的相互作用力;

通过拓展力的种类,我们由日常的重力、弹力、摩擦力,分析了电场、磁场中的力。

方便处理变力问题,我们在牛顿运动定律的思路之外,开辟了动量和能量的处理思路。

你看,抓牢力这一核心概念,你的物理知识就不再是散落一地的珍珠,而是被串起来的精美项链。

作为补充,还有第三个方法可供参考。即,定位一个概念,展开头脑风暴,看看它能和哪些其他概念、规律建立联系

比如,选定“时间"这一概念想想看,哪些公式可以求解它呢?首先,匀变速直线运动的基本规律及其推论基本上都可以;然后,圆周运动中的线速度、角速度、周期、频率都与时间相联系,也可以;再然后,稳恒电流中的电流定义式中有时间;甚至在光电效应中都有过对时间的讨论。

从一个概念出发能连接的其它知识越多,表明你的知识结构越完善,越牢固

当然,知识结构的完善不是一蹴而就的,它与解答习题相互促进,共同提高。接下来我们一起看看,如何依靠物理知识结构,去寻找一道题的解题方向

如果跟两军交战类比的话,寻找解题方向就有点调兵遣将的意思。调什么兵、遣什么将很大程度上是由敌方信息决定的。具体如何操作,我们来看一个例子。

题目审完之后,一些关键词语会给你带了一些方向的指引。

当你按如下蓝色字体的方式整理题干时,你可以提炼出一个模型:物体在轨道上做直线运动。因而,解题的知识区域就大致定位在“匀变速直线运动+牛顿运动定律”上。接下来展开受力分析运动分析就是必要的步骤。

接着,我们按如下黄色字体的方式来提取,你会发现这很可能是个稳恒电流的问题。这样,解题的知识区域就大致定位在“电动势、电流、欧姆定律、焦耳定律”等知识上。

最后,我们用如下绿色字体的方式提取信息,我们发现这是导体棒切割磁感线的模型。这样,解题的知识区域大致定位在“感应电动势、安培力、左手定则”上。

你看,这个过程和调兵遣将是很像的,兵来将挡,水来土掩,来了什么样的敌人,我们就从兵库里选择合适的招儿。做完这一步,你的大致解题方向就有了。

这再次提示我们,学习物理知识,特别是概念和规律的时候,一定要扎实地搞清楚以下问题:为什么要建立这样的概念、规律?它是为解决什么问题而服务的?用了什么样的物理模型?从而建立起逻辑闭环。唯有如此,你才能在纷繁复杂的外部信息中,分门别类,抓住最有价值的那一部分,与已有的知识体系建立关联,为解决问题理清思路。

调兵遣将的下一步,自然就是排兵布阵了。对应到解题上来,分两步,一是算法分析,二是表述解法。

寻找解法的目标,就是要建立问题中的待求量与题干中的多个初始已知量之间的联系。也就是寻找到一条路径,使得可以用已知量表达未知量。我们把寻找这一路径的过程称之为算法分析。一般有三种思路。分别是逆向分析、正向分析,建立方程组。

所谓逆向分析,就是从题目的问题出发,提炼出待求量,然后一步步往题干的初始已知量上靠拢的思考方式。它往往具有下列的思考过程。

那么,如果选择公式呢?我们还是举个例子加以说明。

通过审题和寻找解法两个步骤,我们大致能判断出,这是一道知识区域隶属于力、直线运动、功率的问题。因此:

到这一步我们应该获得了一点解题信心,因为这些公式不管能不能用上,至少逃不出这个圈儿。接下来就要使用逆向分析来调兵遣将了。可参考下表。

除了在头脑中按照这个表格展开逆向分析之外,也可以在草稿纸上尝试写出下列连等式,并分别用 √ 或?标出已知量和未知量,从而找到未知量与已知量的联系。

逆向分析法比较适合未知量到已知量的路径比较单一的情况,当逆向分析遇到阻碍,不知如何推进下一步的时候,可以尝试先从已知量和可能的思路入手,看看可以得到哪些中间信息,在这个过程中就可能与待求量建立了联系。

我们还是以一道典型例题来说明这个思路.

在这道题中,如果按照逆向分析法去做,将会是如下这样的:

当采用逆向分析和正向分析都无法形成思路的时候,一个拿分的大招就是列方程组。

也就是说,当你通过审清题意和寻找解法两个步骤,定位到了大致的知识区域后,你可以尝试在草稿纸上把与之相关的所有公式和约束条件都列出来,然后在每个公式和约束条件上标示 √ 和 ?来明确已知量和未知量。在数学上我们已经知道, n个未知数需要n  个独立的方程才能解出。一旦你标出的未知量个数与所列的方程个数相等,那么一定可以通过消元法求出待求量。

比如,一旦分析出平抛运动,那么初速度方向和受力方向的位移和速度公式就可以分别列出来;一旦分析粒子在磁场中做圆周运动,那么指向圆心的洛仑兹力提供向心力的公式就有了,遇到变力问题,动量守恒、机械能守恒等关系也可以尝试尝试。

另外,即使你的数学功底并不能帮助求解七八个甚至十几个方程,但是只要把能想到的,可以用到的方程写出来,一道物理计算题分数也基本被你拿了个七七八八。因为物理考试毕竟是考物理嘛,表达式写到位了就表明物理知识差不到哪儿去,而数学计算部分并不是拿分的重点。

一旦思路形成了,对解法的表述就是自然而然的了。这一点我就不再多说什么,这时大家就可以参考答案是如何表述的。一般都是如下图所示的表述套路:

检查和总结在本文第二部分的解题误区3中已经有过涉及。这里主要想强调的是对结果的验证和讨论。

如果题目的解答结果是数值型,要分析计算结果是否合理。比如明明后面的小球撞了同向运动的前面的小球,结果你算出后面的小球速度小于前面的小球,这就不合常理了,需要检查。

如果题目的解答结果是符号型的,那就需要从单位上去验证一下。比如题目让算位移,你给出表达式是

你会发现这个结果是错误的,需要把推演过程再检查检查。

关于怎么做物理题,我相信还有很多小技巧,各种资料书、参考书一大把,这篇文章主要介绍物理解题的一般思维过程和解题方法,让你的解题过程有章可循,有法可依,不再连蒙带猜、或是无从下手。希望能达到与物理概念、规律的学习相互促进的目的。

另外,很多同学毕业后其实不会从事与物理相关的职业。但是在学习物理的过程中,思考问题的方式以及解决问题的能力,却是与你相伴终生的财富

我曾说,学物理最重要的是什么呢?就是毕业之后,即使把所有具体的物理知识都忘掉,最后还留下来的那部分,就是真正的精华。

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