余寶英
摘 要:2015福建高考理綜第21題的解答有好多種,尤其是可用選修3-5的動(dòng)量守恒觀點(diǎn)求解,有對選修3-3的考生是不公平之嫌,文章就此展開討論,發(fā)表觀點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:2015福建高考理綜第21題;對考生不公平
中圖分類號(hào):G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)05-115-02
高考公平是社會(huì)公平的重要內(nèi)容和尺度,是社會(huì)公平在教育領(lǐng)域的延伸,也是達(dá)到社會(huì)公平的重要手段和途徑。高考不公平有各種原因,但在高考題的命制上不應(yīng)該出現(xiàn)不公平,筆者認(rèn)為2015福建高考理綜第21題第(2)問對考生就有不公平之嫌,本文就此談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
一、2015福建高考理綜第21題的原題和參考答案
【2015福建-21】如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下,重力加速度為g。
(1)若固定小車,求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對小車的最大壓力;
(2)若不固定小車,滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點(diǎn)滑出小車,已知滑塊質(zhì)量 ,在任一時(shí)刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
①滑塊運(yùn)動(dòng)過程中,小車 的最大速度vm;
②滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,小車的位移大小s。
【解】(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對小車的壓力最大
從A到B,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:
在B點(diǎn):
聯(lián)立解得 : FN=3mg,根據(jù)牛頓第三定律得,滑塊對小車的最大壓力為3mg
(2)①若不固定小車, 滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小車的速度最大,由能量守恒定律有
得
②設(shè)滑塊到C處時(shí)小車的速度為v,則滑塊的速度為2v,根據(jù)能量守恒:
解得:
小車的加速度:
根據(jù)
解得:s=L/3
二、命題意圖分析
本題第(1)問難度不大,主要考查了學(xué)生對圓周運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能守恒定律知識(shí)的理解和應(yīng)用,第(2)問考查了以下知識(shí)點(diǎn):研究對象的區(qū)分,參考系的選擇,受力分析,牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量守恒定律,為了降低難度,題目中特意加了一句話——“在任一時(shí)刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍”,命題者可能期望通過本題體現(xiàn)出對不同層次的學(xué)生有較好的區(qū)分度和選拔功能。筆者認(rèn)為,出發(fā)點(diǎn)是好的,對高中階段物理主干知識(shí)進(jìn)行考查是有必要的,這樣有利于高中物理的教學(xué)。
三、第(2)問對選3-3的考生是不公平的
1.2015福建高考理綜第21題第(2)問可用動(dòng)量守恒和能量守恒觀點(diǎn)求解
用動(dòng)量守恒和能量守恒觀點(diǎn)求解,解題過程如下:
解:(2)①若不固定小車, 滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小車的速度最大
根據(jù)動(dòng)量守恒可得:
從A到B,根據(jù)能量守恒:
聯(lián)立解得:
②設(shè)滑塊由B運(yùn)動(dòng)到C過程平均速度大小為 ,位移大小為 ,小車的平均速度大小為為 位移大小為 ,此過程時(shí)間為t 由動(dòng)量守恒定律有:
又有
解得:s=L/3
2.2015福建高考理綜第21題第(2)問和2015年福建高考《考試說明》自相矛盾
福建高考2015年《考試說明》物理科已經(jīng)明確規(guī)定,必修1、必修2、選修3-1、選修3-2、選修3-4為必考內(nèi)容,選修3-3和選修3-5為選考內(nèi)容。因?yàn)闀r(shí)間緊的原因,大多數(shù)學(xué)校選修3-3和選修3-5只選一門進(jìn)行教學(xué),很少有學(xué)校選修3-3和選修3-5同時(shí)上課的。眾所周知,選修3-3和選修3-5的內(nèi)容是不同的。但2015福建高考理綜第21題第(2)問把用選考知識(shí)可以求解的問題放在必考題中,對沒選3-5的考生是不公平的,也造成了高考題和《考試說明》自相矛盾的情況。
筆者沒有參加2015福建高考的評卷,不知道有沒有考生用動(dòng)量守恒和能量守恒觀點(diǎn)求解?更不知道用動(dòng)量守恒和能量守恒觀點(diǎn)求解答案正確的是怎么給分的?
3. 2015福建高考理綜第21題第(2)問和選修3-5的典型題型有很大的雷同性以下是本人在很常見的有關(guān)3-5的資料中選擇的兩道例題: (答案 )
例2.如圖所示,長為l、質(zhì)量為M的小船停在靜水中,一個(gè)質(zhì)量為m的人站在船頭,若不計(jì)水的阻力,當(dāng)人從船頭走到船尾的過程中,船和人對地面的位移各是多少?
(答案 )
限于篇幅,只給出答案,解題過程在些就不細(xì)說。
如果把例1和例2兩題組合在一起,大家會(huì)看到和2015福建高考理綜第21題有多么相象,從一定程度上說,考生只要看到過與考題想類似的情景,難度自然就大大降低。對選學(xué)3-5的考生,因?yàn)樽鲞^類似題目,情景熟悉,難度就不大,解決起來就容易得多。尤其是題目中“在任一時(shí)刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍”這句話,選學(xué)3-5的同學(xué)不要這個(gè)已知條件,只要已知質(zhì)量關(guān)系,用水平動(dòng)量守恒就能求出二者的速度關(guān)系,
而選學(xué)3-3的考生要解決本題,就要對滑塊和小車的受力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行認(rèn)真的分析,滑塊從A到B運(yùn)動(dòng)過程中,滑塊是加速的,小車是也是加速的;滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,小車是減速的,然后用能量守恒定律和牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解,情景較為復(fù)雜,思維量大。對選學(xué)3-3的同學(xué),如果題目中沒有“在任一時(shí)刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍”這句話,是求解不了的。
綜上所述,2015福建高考理綜第21題對選學(xué)3-3的考生是不公平的,可能本人的看法有偏頗之處,敬請諒解。