由一道高考题所想到的

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膏考微羹

中学物理数学参考

第3 s卷第l 0期2 0 0 6年1 t )月

由一追离考题所想到昀顾松伯

(陕西省渭南市瑞泉中学 7 1 4 0 0 0 )

2 0 0 6年全国普通高等学校招生理科综合测试 (全国卷 I)的第 2 O题的答案，部分师生之间存在着很大的争议 .为了讨论问题方便现摘录原题如下； 原题一位质量为的运动员从下蹲状态向上起跳，经△￡时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为.

而地面对人的支持力不做功，那么运动员的机械能增量是由何而来呢？

的功为丢功为零

其实，要回答这个问题必须弄清问题情景，建立正确的模型，应用正确的物理规律求解 .根据题意，显然运动员从下蹲状态向上起跳到身体伸直并刚好离在此过程中 ( ) 开地面的这一过程中，运动员的身体要发生形变，所 A.地面对他的冲量为 m+mg A t,地面对他做以运动员不能看作是质点或刚体，只能看做是质点组.由于质点组内各质点之间存在着相互作用的内力，内力虽然不能改变质点组的总动量，但可以改变

B .地面对他的冲量为？ T U O+mg A t,地面对他做的

c地面对他的冲量为竹埘，地面对他做的功为÷D.地面对他的冲量为 m—mg A t,地面对他做的功为零该题的参考答案是选项 B,分析过程如下： 解析以运动员为研究对象，在运动员从下蹲到起跳过程中，运动员受地面的支持力 N和重力 mg的合外力作用，方向向上，根据动量定理得( N— mg) A t:一 0,即 NAt— mgAt+ .

质点组的动能.故不能应用质点或刚体的动能定理， 必须利用质点组的动能定理或质点组的功能原理 .质点组的功能原理为：“物体机械能的增量等于它所受的外力和非保守内力所做的 (机械)功.”其数学表达式为： E 2一E 一W外+W非内，式中 E和 E分别为物体组在过程开始和结束时的总机械能； W外是外力所做的功， w非内为非保守内力所做的功 . 假设运动员的重心升高了 A h,则运动员的总机1

械能增量为 E 一E 一mg A h+÷m,由于地面的支厶

故地面对运动员的冲量为 mg A t+;要计算地面对他做的功，必须根据功的定义：力对物体做的功，等于 W外+ W非内，即 W非内一 E2一 E1一 W外一 mg A h+力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三÷ .由此可见，从受力分析看，人在起跳过程中不者的乘积.运动员从下蹲状态向上起跳，经△￡时间， 而且还受到质点组内各质身体伸直并刚好离开地面的这一过程中，因为地面对但受到重力和支持力作用，点之间相互作用的内力；从功的角度看重力做负功， 运动员的支持力 N的作用点始终没有位移，故地面的内力做正功；从能量转换角度看，运动支持力 N对运动员所做的功为零.综合各选项，正确支持力不做功，员所得到的机械能是内力做功将人体的内能 (化学答案为选项 B . 转化而来的.但是必须注意这里的功指的是机械但是，有许多考生对“地面对运动员所做的功为能 )并非热功 (严格地讲，内力做的是热功，能量转换零”这一点表示怀疑，认为参考答案是错误的.其观点功，要应用热力学第一定律，其中热功的一部分将人体的是从受力分析看，人在起跳过程中只受到重力和支持另一部分将人体的内能转力作用；从能量转换角度看，人体的化学能转化为机内能转化为人体的机械能，化为热能而消耗 ) . 械能；从功的角度看似乎是支持力和重力两个力做评析该题通过熟悉的问题情景来考查考生对功.从下蹲状态向上起跳的过程中重力做负功，而动冲量、动量定理和功的定义的理解，即通过动量定理能的增量为 A E — 1 ,由动能定理知：合力对物来间接求出力的冲量，根据功的定义求出力所做的体所做的功等于物体动能的变化，即 w+ W。一 功.虽然该题中运动员所获得的动能对考生求“地面 A Ek,必有 W>O,即地面对人做了正功，因为重力所对他做功”产生了一定的思维障碍，但是该题并不要只要考生掌握和做的负功

W。无法求得，所以本题没有正确答案，是求考生应用功能原理来分析和求解，个错题 .如果参考答案是正确的，既然重力做负功， 理解最基本的物理概念的定义和物理规律就能解决问一

持力 N对运动员所做的功为零，即 W一0,则根据质点组的功能原理可知非保守内力所做的功为 E 一E1

厶

一

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中学物理教学参考

中考研究

’ 0 6中考物理命题评析李参军

(陕西省户县大王中学 7 1 0 3 0 1 )

纵观 2 0 0 6年全国各地的中考命题与往年的中考试题相比较，更加注重了知识的应用和探究能力的考查力度，更加注重了学生的全面发展，也更加体现了命题的人性化，较好地体现了课程标准理念 .这里，笔者重点通过几道典型题目的分析谈谈 2 0 0 6年中考物理试题所做的创新与探索，以期与各位同行共同探讨.

电路消耗的总功率为I 71

创新一：打破定势。更加注重联系实际

例1 ( 2 0 0 6年武汉课改中考题 ) 小明利用标有“ 6 V 6 W”的灯泡 L和“ 6 V 3 W”的灯泡 L进行实验.

甲

乙

图 1

( 1 )当L正常发光时，通过 L的电流为

A.一

参考答案 ( 1 )通过 L的电流为1 A.

一

( 2 )如图 1甲所示， A、 B分别为通过灯泡 L和 L。中的电流随两端电压变化关系的曲线 .现将两灯接入图 1乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时， 题.下面我们再看两个例子： 例1 如图 1所示，一质量为 M的小车放在光滑的水平地面上，一个质量为 7 T/的人站在小车上用力推坚硬的竖直的墙壁，当小车和人以共同速度向 右运动时，试分析墙对人和小车的力 F的冲量以及力 F所做的功. 分析将人和小车看成一个整体 .则人和车沿竖图1 直方向的受力平衡，沿水平方向只受墙对人的力，于是可应用 (质点组 )动量定理间接求出力的冲量，即j ( m+M)

;同样因为 F的作用点没有位移，所以力 F所做的功为零，作用于人和车的外力还有它们所受一

( 2 )从图 1可以看出两灯是串联的，所以只能是

额定电流比较小的灯泡 L。正常工作，这时电路中的前轮所受静摩擦力， 2及空气阻力， 3 .当车轮做无滑动的滚动时，由于车轮与地面的接触点没有位移，因而， l、, 2 做功为零，而， 3做负功.但是汽车做加速运动，它的动能增图 2 加，必然是由于 W非内> 0,且 w>w阻，这时的非保守力就是发动机汽缸内的气体膨胀作用于活塞上，也就是非保守内力做正功将燃料的化学能转化为汽车的动能 . 综上所述，不论是人还是汽车，都不是刚体，而是般的物体组或质点组，一般不能应用质点或刚体的动能定理，必须利用质点组的动能定理或质点组的功能原理 .非保守内力所做的功取决于非保守内力的大小及内力作用点在内力方向上的相对位移 .非保守内力可以做正功，也可以做负功或不做功.若非保守内力是滑动摩擦力 (即耗散力 ),则该内力所做总功为负功；若非保守内力是一对静摩擦力，则该内力所做总功为零；若非保守内力是内爆力，则该内力做正功.内力不能改变质点组的动量，即质点组总动量的改变取决于合外力的冲量 .在本文所列举的实例中，合外力冲量使质点组总动量均增大，并且非保守内力均做正功，因而质点组机械能增大.一

到的重力 mg及车轮所受地面的支持力 N和 N,但它们均不做功，即对人和车这个系统而言，外力 F可以改变系统的动量，但它不做功，而与此同时，人与车1一

起向右运动，系统 …… 此处隐藏：1877字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……