物理计算题的解题技巧

2014年物理计算题的解题技巧——妙用增分三步曲高考物理综合大题基本上都是多过程或多对象问题，往往呈现出信息新颖、对象多体、过程复杂、条件隐蔽、解法灵活、结果多样等特点，综合性强，能力要求高。要在非常有限的答题时间内做好综合大题，必须坚持“大题小做”的策略，善于将多过程分解或多对象拆分，将复杂的大问题转化为几个简单的小问题，逐个击破，分步完成。同时还要规范答题，要“颗粒归仓”，该拿的分一分不丢，该抢的分分分必抢。

一、图解“增分三步曲”

选对象，建模型多阶段，分过程用规律，列方程

通过对整个题目的情景把握，根据整体法与隔离法选取研究对象，通过抽象、概括或类比等效的方法建立相应的物理模型或物理运动模型，并对其进行全面的受力分析，然后选取不同的方法和运动规律解题，比如静止或匀速直线运动选用物体的平衡条件解，变速直线运动选用牛顿运动定律或动能定理解，类平抛、圆周运动选用运动的分解或动能定理解，非匀变速曲线运动选用动能定理或运动的分解或微元法解。对综合性强、过程较为复杂的题，一般采用“分段”处理，所谓的”分段”处理，就是根据问题的需要和研究对象的不同，将问题涉及的物理过程，按照时间和空间的发展顺序，合理地分解为几个彼此相对独立又相互联系的阶段，再根据各个阶段遵从的物理规律逐个建立方程，最后通过各阶段的联系综合起来解决，从而使问题化整为零、各个击破。在对物理状态和物理过程深刻把握的基础上，寻找题设条件与所求未知物理量的联系，从力的观点或能量的观点，根据物理规律(牛顿第二定律、能的转化与守恒等)列出方程求解。

文字说明、必要必有

分步列式、联立求解

结果表述、准确到位

(1)物理量要用题中的符号，涉及题中没有明确指出的物理量或符号，一定要用假设的方式进行说明。

(2)题目中的一些隐含条件或临界条件分析出来后，要加以说明。 (3)要指明正方向、零位置。

(4)列方程前，对谁在什么过程(或什么状态)用到什么规律，要简要说明。做综合大题一定要树立“重视过程，分步解答”的解题观，因为高考阅卷实行按步给分，每一步的关键方程都是得分点。以下几个技巧可有助于大题尽量多得分：

(1)方程中字母要与题目吻合，同一字母物理意义要唯一。出现同类物理量，要用不同上下标区分。

(2)列纯字母方程。方程全部采用物理量符号和常用字母。

(3)列原始方程。与原始规律公式相对应的具体形式，而不是移项变形后的公式。 (4)依次列方程。不要写连等式或综合式子，否则会“一招不慎满盘皆输”；每个方程后面标明①②，便于后面“联立×××得”进行说明。, (1)题中要求解的物理量应有明确的答案(尽量写在显眼处)。

(2)待求量是矢量的必须说明其方向。

(3)用字母表示的答案中不能含有未知量和中间量。凡是题中没有给出的都是未知量，不能随便把g 取值代入用字母表示的答案中，用字母表示的答案不能写单位。

(4)如果题目所给的物理数据都是用有效数字表示的，那么答案中一般不能以无理数或分数作计算结果，结果是带单位的具体数据时一定要带单位，没有特别要求时，一般最终结果有效数字的位数要和题目所给物理数据有效数字的位数保持一致，或保留2到3位有效数字。

(5)若在解答过程中进行了研究对象转换，则必交代转换依据，如“根据牛顿第三定律”。

二、领悟“增分三步曲”

[典例1] 如图3－1所示，AB 为半径R ＝0.8 m 的1

4光滑圆弧轨道，下端B 恰与小车右

端平滑对接。小车的质量M ＝3 kg 、长度L ＝2.16 m ，其上表面距地面的高度h ＝0.2 m 。现有质量m ＝1 kg 的小滑块，由轨道顶端无初速度释放，滑到B 端后冲上小车，当小车与滑块达到共同速度时，小车被地面装置锁定。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数

μ＝0.3，取g ＝10 m/s 2。试求：

图3－1

(1)滑块经过B 端时，轨道对它支持力的大小； (2)小车被锁定时，其右端到轨道B 端的距离；

(3)小车被锁定后，滑块继续沿小车上表面滑动。请判断：滑块能否从小车的左端滑出小车？若不能，请计算小车被锁定后由于摩擦而产生的内能是多少？若能，请计算滑块的落地点离小车左端的水平距离。

第一步：审题规范化

滑块的运动可分为四个不同的阶段：①沿圆轨道下滑；②与小车相对滑动到小车锁定；③小车锁定后滑块滑动；④滑块做平抛运动。滑块在圆弧轨道的B 点，支持力与重力的合力提供向心力；此时的速度为滑块到小车的初速度，滑块与小车达到共同速度后能否滑出小车需通过计算做出判断，可求出滑块到小车左端的速度，若大于0，则能滑出。

第三步：答题规范化

(1)设滑块经过B 端时的速度为v 1，由机械能守恒定律得：

mgR ＝1

2

mv 12

(1分)

解得：v 1＝4 m/s

设滑块经过B 端时，轨道对滑块的支持力为F N ，由牛顿第二定律得：

F N －mg ＝m v 12

R

(1分) 解得：F N ＝30 N

(1分)

(2)当滑块滑上小车后，设滑块和小车的加速度分别为a 1、a 2，由牛顿第二定律得： 对滑块－μmg ＝ma 1

(1分) 对小车μmg ＝Ma 2

(1分)

解得：a 1＝－3 m/s 2

a 2＝1 m/s 2

设滑块和小车经过时间t 1达到共同速度，其速度分别为v 2、v 3，根据运动学公式有：

v 2＝v 1＋a 1t 1 v 3＝a 2t 1

v2＝v3

解得：t 1＝1 s (2分) v 2＝v 3＝1 m/s

(1分)

设此时小车右端到轨道B 端的距离为x 1，根据运动学公式有：

x 1＝12

a 2t 12

(1分) 解得：x 1＝0.5 m

(1分)

(3)设滑块和小车达到共同速度时，滑块前进的距离为x 2，根据运动学公式有：

x 2＝v 1t 1＋12

a 1t 12

(1分) 解得：x 2＝2.5 m

(1分)

此时，滑块沿小车上表面滑动的距离设为Δx 1，由几何关系得： Δx 1＝x 2－x 1＝2 m

(1分)

小车被锁定后，假设滑块能从小车左端滑出，滑块又沿小车上表面滑行的距离设为Δx 2，由几何关系得：

Δx 2＝L －Δx 1＝0.16 m

(1分)

设滑块滑至小车左端时的速度为v 4，由动能定理得： －μmg Δx 2＝12mv 42－12mv 2

2

(1分)

解得：12mv 42

＝0.02 J>0

所以，滑块能从小车左端滑出 (1分) 滑出的速度大小为：v 4＝0.2 m/s

(1分)

滑块滑出小车后做平抛运动，设滑块从滑出小车到落地经历的时间为t 2，落地点距小车左端的水平距离为x 3，由平抛运动规律得：

h ＝12

gt 22

(1分) x 3＝v 4t 2

(1分) 联立解得：x 3＝0.04 m

(1分)

[典例2] 如图3－2所示，在xOy 平面的y 轴左侧存在沿y 轴正方向的匀强电场，y 轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B 1＝

mv 0

qL

、方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L ，高度均为3L 。质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子从坐标为(－2L ，－2

L )的A 点以速度v 0沿＋x 方向射出，恰好经过坐标为[0，－(2－1)L ]的C 点射入区域Ⅰ。

粒子重力忽略不计。求：