第五章 本章学科素养提升

1、.绳索、链条在考察过程中常发生形变，其重心位置对物体来说并不是固定不变的，能否正确确定重心的位置，是解决绳索、链条类问题的关键，一般情况下常分段考虑各部分的重力势能，并用各部分重力势能之和作为系统总的重力势能，至于参考平面，可任意选取，但以系统初、末状态重力势能便于表示为宜.例1如图1所示，有一条长为L的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开场释放后滑动，求链条刚好从右侧全部滑出斜面时的速度是多大？图1思维导引研究对象：链条.隐含条件：释放后的链条，竖直方向的一半向下运动，放在斜面上的一半沿斜面向上运动，由于竖直部分越来越多，所以链条做的

2、是变加速运动，不能用匀变速直线运动的公式去解.思路分析：因为斜面光滑，所以机械能守恒，链条得到的动能应是由重力势能转化来的，重力势能的变化可以用重心的位置确定，要注意释放时的重力势能可分左右两段考虑，然后再求和.解析设斜面的最高点为零势能点，链条的总质量为m，开场时左半部分的重力势能为Ep1g·sin mgLsin ，右半部分的重力势能为Ep2g·mgL，开场时的机械能E1Ep1Ep21sin 当链条刚好全部滑出斜面时，重力势能Epmg，动能Ekmv2，机械能E2EpEkmv2由机械能守恒定律得E1E2所以1sin mv2，解得v答案标准表达不仅仅是要书写工整和美观的问题，

3、更侧重的是学科思维和学科潜能的问题.物理学科对标准的要求主要包括以下几个方面：1思维标准：主要是指从审题到挖掘题目隐含条件；从读题到信息提取和提炼，再到建立物理模型的过程.思维标准最能反映一个学生的学科素养和学科才能.2表达标准：实际上表达的内容正是思维流程的呈现，语言表达要准确应用物理学科语言.3书写标准：一组美观的文字，给人赏心悦目的感觉，特别是在繁重的阅卷任务前，给老师以惊喜.例2如图2所示，质量m3 kg的小物块以初速度v04 m/s程度向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道.圆弧轨道的半径为R3.75 m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与程度轨道BD平滑连接，A与圆心O

4、的连线与竖直方向成37°角.MN是一段粗糙的程度轨道，小物块与MN间的动摩擦因数0.1，轨道其他部分光滑.最右侧是一个半径为r0.4 m的半圆弧轨道，C点是半圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与程度轨道BD在D点平滑连接.重力加速度g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8.图21求小物块经过B点时对轨道的压力大小；2假设MN的长度为L6 m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；3假设小物块恰好能通过C点，求MN的长度L.思维标准1.过程划分：追踪运动过程划分不同阶段，根据不同阶段满足的物理规律进展剖析和求解.此题可分为四个不同的运动过程：平抛运动、圆

5、周运动、程度面上的运动和竖直面内的圆周运动.满足的物理规律分别为：运动分解、机械能守恒、动能定理和牛顿第二定律.2.条件挖掘：1“从A点沿着圆弧的切线方向可通过运动的分解求A点速度.2“恰好能通过C点可知在C点的速度.表达标准解析1根据平抛运动的规律有v0vAcos 37°解得小物块经过A点时的速度大小vA5 m/s小物块从A点运动到B点，根据机械能守恒定律有mvA2mgRRcos 37°mv小物块经过B点时，根据牛顿第二定律有FNmg解得FN62 N，根据牛顿第三定律，小物块通过B点时对轨道的压力大小是62 N.2小物块由B点运动到C点，根据动能定理有mgL2mgrmvmv在C点，根据牛顿第二定律有FNmg解得FN60 N，根据牛顿第三定律，小物块通过C点时对轨道的压力大小是60 N.3小物块刚好