赏析2014年高考新课标全国卷Ⅰ第25题-论文.pdf

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1、Vo1．35NO．9物理教师第35卷第9期(2O14)PHYSICSTEACHER2014年赏析2014年高考新课标全国卷I第25题司德平(河『钶省郑州外国语学校，河南郑州450001)2014年高考课标I卷第25题是一道物理压轴题，考(2)查了平抛运动的规律、匀强电场等势线与电场线的特点及关系、带电体在复合场中运动的功能关系．现不同于参考由(1)、(2)式可得答案，利用平抛运动的矢量直角三角形法和匀强电场的电g一2(3)。3‘势等分法及对称性，解答本题．0原题．(2014年高考课标I卷第D由动能定理可知mgh—EM

2、—Ek0．25题)如图1所示，O、A、B为同一竖直平面内的3个点，OB沿竖直方向，则一+：+(4)口BOA一60。，OB一÷OA．将一质量由(3)、(4)式可得E¨7为z的小球以一定的初动能自0点Ek。3‘水平向右抛出，小球在运动过程中恰或由(1)、(2)式可得抛出点的重力势能与初动能之比为好通过A点．使此小球带电，电荷量为q(q>0)，同时加一匀强电场，场强方图14一tan2a：(5)E向与()AB所在平面平行．现从。点以同样的初动能沿某由(4)、(5)式也可得一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时一三

3、的动能是初动能的3倍；若该小球从0点以同样的初动能Ek【)3’沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能是2利用匀强电场的电势等分法及对称性解答第(2)问初动能的6倍，重力加速度大小为g，求：匀强电场的等势线不仅与电场线垂直，而且是疏密均(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的匀的平行线．因此，在匀强电场中，虽然沿任意一个方向电比值；势的降落都是均匀的．但是沿不同的方向电势降落的梯度(2)电场强度的大小与方向．一般是不同的．当相交的两直线关于场强方向对称时。1利用平抛运动的矢量直角三角形法解答第(1)问相

4、交的两直线上等距离的两点电势必相等．该两点的连线通常。处理平抛运动的基本思想是化曲线运动为直线为等势线，与场强方向垂直，且沿场强方向电势降落最快．运动，即根据合运动与分运动的独立性、同时性和等效性，因此，匀强电场可利用电势等分法及对称性寻找等势点。把平抛运动正交分解为水平初速度方向的匀速直线运动进而根据等势线与电场线关系，确定场强的方向；再由E和竖直方向的自由落体运动．速度和位移的合成与分解，，求场强的大小．可由矢量运算的平行四边形定则简化为三角形定则，因此，可利用矢量直角三角形法解决平抛运动问题．解析：在无电场时，

5、由(3)式可知0在平抛运动中，过抛物线上的任一点做切线，速度方V0一÷gh．(6)向的反向延长线必然通过对应水平位移的中点，且该点速又因为度的偏向角a与对应平抛位移的水平方向角口，满足tana=h=OAcos60。．(7)2tanf1．平抛物体的速度直角三角形与相应位移直角三角形1分别将水平速度、竖直速度、初动能、末动能、水平位移、竖Ek0一÷。．(8)6直位移和抛出点的重力势能有机地整合在这两个三角形由(6)～(8)式可得当中，即平抛三角形集合了平抛物体的位移关系、速度关々系和能量关系．Ek。蒉mg0A．(9)解析

6、：在无电场时，小球运动为平抛运动．设小球的初加上与△OAB所在平面平行的某一方向匀强电场E速度为。，初动能为Eko，小球在A点的动能为Ek^，A点后，对带电小球从0到A和从0到B的过程，分别由动能相对抛出点0的高度为h，A点速度的偏向角为a，由平抛定理可知运动的速度直角三角形与位移直角三角形的关系可知mgOAcos60。+qUM=AEkl一2Ek0，(10)tana一2tan30。，(1)mgOB+gm—AEk2=5Eko．(11)一86一