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    借助F-x图象,巧解物理高考题|F-q图像

    时间：2020-02-28 07:22:22　来源：雅意学习网 本文已影响 人 雅意学习网手机站

    　　2009年江苏高考物理卷第9题（多项选择题的最后一小题）是这样的： 　　答案：BCD 　　困惑：教学中发现，多数同学能够选出BD两项，但对C答案感到茫然。一些成绩好的学生甚至不少老师都对C选项的正确性提出了质疑，质疑的焦点是：A、B速度相等时，A的速度恰好是最大吗？在高中学生的认知水平下，如何给出“A速度恰好最大”一个充分的理由？
    　　这一过程中，A、B两物体运动的v-t图象如图3所示。其中t1时刻图象的斜率相等，表明aA=aB，t2时刻图象相交，表明vA=vB。
    　　但是，如何说明t2时刻vA最大呢？有学生提出，A、B两物体运动的v-t图象还会不会如图4或图5所示情形呢？学生的疑虑不无道理。为此，我们采用如下方法加以佐证：
    　　观察A、B两物体的受力特点，不难发现两物体各自的合力大小均为弹簧伸长量x的函数，即FA=F-kx，FB=kx。在所讨论过程中的任一时刻都有FA+FB=F。分别作两物体A、B的合力F随弹簧伸长量x变化的F-x图象如图6所示，其中两图象的斜率大小相等，均为k。
    　　由F-x图象不难看出：当弹簧伸长量x最大（即图中x=x0位置）时，FA=0，即此时aA=0。由于弹簧伸长量x最大的时刻就是两物体速度相等的时刻，此刻aA=0，v-t图象中A物体图象在该时刻（即t2时刻）的切线斜率应该为零，只能是图3所描述的情形，从而佐证了该时刻vA最大，原题C选项正确。
    　　物理图象反映了物理量间的函数关系。抓住图象的特征，获取图象所给出的信息，联系试题规律即可解决相关问题。中学物理中常见的图象法解题大都是给定图象求解，而根据问题的情景，绘制物理图象求解，即借助图象判断与预测，是对图象法应用的更高级别的要求。
    　　（作者单位 浙江省杭州市余杭区第二高级中学）

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