2019高考物理试题分析主要包括以下几个方面:
1. 重视教材基础知识的考查。试题通过合理引入相关物理量,巧妙设置相关问题,考查学生对基础概念、定理、定律的掌握情况。如全国卷第23题考查了动量定理和动量守恒定律。
2. 突出主干知识。试题涉及力学、电学、热学、光学、原子和原子核物理等主干知识,各部分内容比例适当。
3. 试题在保持稳定的基础上有所创新。试题在保持稳定的基础上,在题型、难度、题目组合方式、题目命题技巧等方面有所创新。如全国卷第24题以核反应为背景,将选修模块的内容融入必考题中,这种创新命题的手法体现了试题在稳定中求变、求新、求活的主导思想。
4. 试题加强了对物理思想和方法等高中物理核心内容的考查。试题通过不同情景的命题,强化了对物理模型建立、受力分析、运动规律建立、实验方案设计、数据处理方法以及电学实验中元件选择等物理思想和方法以及推理论证等科学方法的考查。
总的来说,高考物理试题在保持稳定的同时,注重考查学生对基础知识的掌握情况,以及分析和解决问题的能力。同时,试题还加强了对物理核心内容的考查,注重对学生物理思想和方法以及推理论证等科学方法的考查。
2019年高考物理试题分析:动量守恒定律的应用
【例题】
【问题】一个质量为m的小球,从高度为h处自由下落,当它与水平地面发生多次碰撞后,最终停在地面上。忽略空气阻力的影响,在小球下落和反弹过程中,能量转化的过程中有:
(1)动能和势能的相互转化;
(2)小球和地面作用过程中的能量转化;
(3)碰撞过程中小球和地面的作用时间极短,可认为小球碰撞前后的速度大小不变。
【分析】
(1)小球下落时,重力势能转化为动能;反弹时,动能转化为重力势能。
(2)小球与地面碰撞过程中,机械能转化为内能。
(3)小球每次与地面碰撞时,由于作用时间极短,地面的冲力远小于重力,可以认为在水平方向上小球受到的合外力为零。根据动量守恒定律列方程求解。
【解答】
设小球第一次与地面碰撞前的动能为E_{k1},碰撞后的动能为E_{k2},反弹后的动能为E_{k3},则有:
E_{k1} = mgh,E_{k2} = 0,E_{k3} = \frac{1}{2}mv^{2} - mgh
设小球与地面碰撞过程中地面对小球的平均作用力为F_{N},则有:F_{N}t = mv - mgh - E_{k3}
其中t极短,可认为F_{N}t = 0,即F_{N} = \frac{mv^{2}}{mgh + \frac{1}{2}mv^{2}} = \frac{mv^{2}}{mg(h + \frac{1}{2}v^{2})}
【总结】本题考查了动量守恒定律的应用。在碰撞过程中,由于作用时间极短,可认为小球受到的合外力为零。根据动量守恒定律列方程求解即可。
【说明】本题还可以进一步讨论小球反弹后速度方向与下落时速度方向相反的情况。由于反弹后速度方向与下落时速度方向相反,所以反弹过程中机械能转化为内能更多。
【拓展】本题还可以进一步讨论小球反弹后速度大小与下落时速度大小相等的情况。此时小球反弹后仍做自由落体运动,但运动时间延长了。由于小球在运动过程中受到地面的阻力作用,所以运动时间延长后小球在地面上运动的总时间将大于小球自由下落的时间。
【反思】本题是一道综合性较强的试题,考查了动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律等知识。在解题过程中要注意分析清楚小球的运动过程,注意能量转化的过程和方向。同时要注意题目中的隐含条件,如本题中的时间极短条件和反弹后速度大小与下落时速度大小相等的情况等。