高一物理必修一期末試卷及答案
要想學(xué)好高中物理，就需要同學(xué)們對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣，加上好的學(xué)習(xí)方法，這兩個(gè)條件缺一不可。今天小編在這給大家整理了高一物理必修一，接下來隨著小編一起來看看吧!
高一物理必修一期末試卷及答案
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共12小題，總分36分;只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求)
()1.已知物體運(yùn)動(dòng)初速度v0方向及它受到恒定合外力F的方向，圖a、b、c、d表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，其中正確的是
()2.一位同學(xué)將一本掉在地板上物理教科書慢慢撿回到課桌上，重力加速度g=10m/s2,則該同學(xué)對(duì)教科書做功大約為
A.0.04JB.0.4JC.4JD.40J
()3.在同一點(diǎn)O拋出的三個(gè)物體，做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，則三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vA、vB、vC的關(guān)系和三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB、tC的關(guān)系分別是
A.vA>vB>vC，tAvB>vC，tA>tB>tC
C.vAtB>tC
()4.“和平”號(hào)太空站和宇宙飛船繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，下列說法正確的是
A.已知“和平”號(hào)太空站運(yùn)行周期和地球半徑，再利用萬有引力常量，就可以算出地球質(zhì)量
B.已知“和平”號(hào)太空站運(yùn)行周期和軌道半徑，再利用萬有引力常量，就可以算出地球質(zhì)量
C.宇宙飛船想要與“和平”號(hào)太空站對(duì)接，要在同一軌道上增大速率，追上“和平”號(hào)太空站
D.宇航員從宇宙飛船的艙內(nèi)慢慢走出，并離開飛船，飛船因質(zhì)量減小，所受到的萬有引力減小，故飛行速度減小
()5.如所示，有A、B、C三顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星.A和B質(zhì)量相同，C的質(zhì)量比A和B要大，則可以判定它們周期、線速度大小關(guān)系是：
A.VA<vb<vc;b.va=vb<vcc.ta<tb<tcd.ta=tb<tc< p="">
()6.一塊質(zhì)量為m的木塊靜止放在地面上，如圖所示，用恒力F拉木塊，使木塊離開地面，如果木塊上移的距離為h，則
A.木塊的動(dòng)能增加了FhB.木塊的機(jī)械能增加了mgh
C.木塊的勢(shì)能增加了FhD.木塊克服重力做功為mgh
()7.如圖a、b所示，是一輛質(zhì)量為m=6×103kg的公共汽車在t=0和t=3s末兩個(gè)時(shí)刻經(jīng)過同一站牌的兩張照片.當(dāng)t=0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)，在這段時(shí)間內(nèi)汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng).圖c是車內(nèi)水平橫桿上用輕繩懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖像，輕繩與豎直方向的夾角為θ=370.根據(jù)題中提供的信息，不能計(jì)算出的物理量有(已知sin370=0.6,cos370=0.8，g取10m/s2)
A.汽車的長(zhǎng)度B.第3s末汽車的速度
C.第3s末汽車牽引力的功率D.3s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功
()8.如圖所示的是便攜式磁帶放音機(jī)基本運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖.在正常播放音樂時(shí)，保持不變的是
A.磁帶盤邊緣的線速度大小B.磁帶盤的角速度
C.磁帶盤的轉(zhuǎn)速D.磁帶盤的周期
()9.如左圖，在一棵大樹下有張石凳子，上面水平擺放著一排香蕉。小猴子為了一次拿到更多的香蕉，它緊抓住軟藤擺下，同時(shí)樹上的老猴子向上拉動(dòng)軟藤的另一端，使得小猴子到達(dá)石凳子時(shí)保持身體水平向右方向運(yùn)動(dòng)。已知老猴子以恒定大小為v拉動(dòng)軟藤，當(dāng)軟藤與豎直成θ角時(shí)，則小猴子的水平運(yùn)動(dòng)速度大小為
A.B.
C.D.
()10.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時(shí)其速度為1m/s。從此刻開始滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平面作用F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是
A.W1=W2=W3B.W1
C.W1
()11.汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡，汽車所受的摩擦阻力恒定不變，則汽車上坡過程中的v----t圖象不可能的是
()12.如圖所示，兩個(gè)半徑不同而內(nèi)壁光滑的半圓軌道固定于地面，兩個(gè)質(zhì)量不同小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點(diǎn)由靜止開始下滑，空氣阻力不計(jì),通過軌道最低點(diǎn)時(shí)
A.兩小球?qū)壍赖膲毫ο嗤珺.兩小球的角速度相同
C.兩小球的向心加速度相等D.兩小球的線速度大小相等
二、實(shí)驗(yàn)填空(每個(gè)空格2分，共24分)
13.假如在2025年，你成功登上月球。給你一架天平(帶砝碼)、一個(gè)彈簧稱、一個(gè)秒表和一個(gè)小鐵球，如何估測(cè)你在月球上用手豎直向上拋出一個(gè)小鐵球時(shí)，手對(duì)小球所做的功。步驟：
(1)用彈簧稱、天平分別測(cè)量小球的、可以計(jì)算出月球表面重力加速度。(寫出物理量名稱和符號(hào))
(2)用秒表測(cè)量小球從拋出到落回拋出點(diǎn)的時(shí)間t
(3)寫出手對(duì)小球所做功的表達(dá)式,W=。(用直接測(cè)量的物理量符號(hào)表示)
14.某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖如下，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門.
某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。(取g=9.8m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量)
(1)請(qǐng)將表格中帶“▲”的空格，數(shù)據(jù)填寫完整(小數(shù)點(diǎn)后取2位).
△ti
(10-3s)vi=d/△ti
(m?s-1)△hi
(m)Mg△hi
11.213.14
21.153.300.52M0.060.59M
31.003.802.29M0.242.35M
40.954.003.07M0.323.14M
50.90▲▲0.41▲
(2)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是：.
(3)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：.
(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你判斷下列ΔEk—△h圖象中正確的是
三、計(jì)算題(本題6小題，共66分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計(jì)算的題目，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位)
15.(10分)如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，地球表面的重力加速度為g。
(1)求出同步衛(wèi)星離地面高度h
(2)求出地球的密度ρ(已知引力常量為G)
16.(10分)如圖，物體A質(zhì)量m=0.5Kg放在粗糙木板上，隨板一起在豎直平面內(nèi)做半徑r=0.1m，沿逆時(shí)針方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且板始終保持水平，當(dāng)板運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，木板受到物體A的壓力恰好為零，重力加速度為g=10m/s2.求：
(1)物體A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小。
(2)物體A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),木板對(duì)物體A的支持力大小。
17.(10分)如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的固定光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是半徑為r=7.5m的光滑的半圓形圓管軌道(圓管內(nèi)徑可忽略)。一個(gè)小球P(小球直徑比圓管內(nèi)徑略小)從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H=10m處自由下落，g取10m/s2,空氣阻力不計(jì)。求：
(1)達(dá)到BDO軌道的O點(diǎn)的速度大小。
(2)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到AB軌道上的速度大小。
18.(12分)質(zhì)量m=1kg的物體，在水平拉力F(拉力大小恒定，方向與物體初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移4m時(shí)，拉力F停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移是8m時(shí)物體停止，運(yùn)動(dòng)過程中Ek-x的圖線如圖所示.g取10m/s2求：
(1)物體的初速度多大?
(2)物體和平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?
(3)拉力F的大小?
19.(12分)如圖所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道頂端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物(木箱和貨物都可看作質(zhì)點(diǎn))沿軌道無初速度滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復(fù)上述過程。(重力加速度為g)
(1)求木箱下滑與上滑過程的加速度大小之比(只討論木箱沒有與彈簧接觸的階段)
(2)證明貨物質(zhì)量m與木箱質(zhì)量M之比為2:1
20.(12分)如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點(diǎn)平滑連接，軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上的A點(diǎn)，A與B相距L=10m，物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1?，F(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊，已知F=3N，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)撤去該力，設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x。在圓軌道的點(diǎn)D處安裝一壓力傳感器，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)傳感器就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)FN，壓力傳感器所能承受的壓力為90N，g取10m/s2,空氣阻力不計(jì)。
(1)要使物塊能夠安全通過圓軌道的點(diǎn)D，求x的范圍;
(2)在滿足(1)問的情況下，在坐標(biāo)系中作出壓力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象。
參考答案
一、選擇題BCDBADCADCAC
13.(1)重力F質(zhì)量m(2)W=
14.(1)4.223.98M4.02M(2)瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度
(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量(4)C
15.(1)設(shè)地球的質(zhì)量為M，對(duì)于在地面處質(zhì)量為m的物體有：
①
設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則：②
由①②兩式解得：
(2)又因?yàn)椋孩塾散佗蹆墒浇獾茫?/p>
16.解：(1)在點(diǎn)A對(duì)木板的壓力恰好為零,則v=1m/s
(2)A物體在最低點(diǎn)時(shí),N=10N
17.解：(1)設(shè)小球能到達(dá)O點(diǎn)，由P到O，機(jī)械能守恒，到O點(diǎn)的速度：
(2)離開O點(diǎn)小球做平拋運(yùn)動(dòng)：
水平方向：
豎直方向：且有：∴
∴再次落到軌道上的速度
18.解析：(1)從圖線可知初動(dòng)能為2J，Ek0=mv2=2J，
v=2m/s.
(2)在位移4m處物體的動(dòng)能為10J，在位移8m處物體的動(dòng)能為零，這段過程中物體克服摩擦力做功.設(shè)摩擦力為Ff，則-Ffx2=0-10J=-10J
Ff=N=2.5N
因Ff=μmg故μ=0.25.
(3)物體從開始到移動(dòng)4m這段過程中，受拉力F和摩擦力Ff的作用，合力為F-Ff，
根據(jù)動(dòng)能定理有(F-Ff)?x1=ΔEk故得F=4.5N.
19.解析：(1)下滑過程(M+m)gsin300-μ(M+m)gcos300=(M+m)a1
上滑過程Mgsin300+μMgcos300=Ma2
代入數(shù)據(jù)解得a1:a2=1：3
(2)證明:設(shè)下滑的總高度為h,全過程用動(dòng)能定理
高中物理解題技巧和答題思路
一、物理解題概述
近年來解題研究指出：一個(gè)問題是指一個(gè)不能及時(shí)達(dá)到的目標(biāo)，為求達(dá)到這個(gè)目標(biāo)所作的體力或心理的行動(dòng)叫做問題解決。解題時(shí)必須要遵從一定的法則。故一個(gè)問題應(yīng)包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：(1)始態(tài)(initialstate)──問題所給予的已知情況，物理習(xí)題中的已知條件;(2)終態(tài)(goglstate) ──解題時(shí)要達(dá)到的最終目標(biāo)，物理題中的所求;(3)操作法則(operator)──應(yīng)用這些法則把問題由始態(tài)轉(zhuǎn)變成終態(tài)，在高中物理解題技巧中包括要符合的物理定律原理也要符合人們認(rèn)識(shí)的規(guī)律。
在解題過程中，解題者要由始態(tài)開始，通過一系列的問題態(tài)，到達(dá)終態(tài)。由始態(tài)到終態(tài)的所有問題態(tài)構(gòu)成了問題空間，而問題態(tài)的轉(zhuǎn)變需要解題者作出某些心理操作，這樣就構(gòu)造了解題的心理圖象。這心理圖象是個(gè)人化的，它因人而異，它所包含的信息可以較問題本身的信息為多或?yàn)樯伲鞘芙忸}者貯存在長(zhǎng)期記憶里知識(shí)的影響。也就是說，解題者根據(jù)自己已有的知識(shí)來構(gòu)造心理圖象和尋找題解。許多時(shí)，問題空間很大，容許操作的法則也很多。就是一題多解;有時(shí)問題空間雖然很大，容許操作的法則卻很有限，相應(yīng)的問題解法也就較少。
解題過程也是一個(gè)非常復(fù)雜的信息處理過程，解題者則是一個(gè)信息處理系統(tǒng)，解題就是系統(tǒng)跟問題的相互作用。解題取決于這個(gè)信息處理系統(tǒng)的特性和問題結(jié)構(gòu)。問題結(jié)構(gòu)限制解題的過程，提供一些可行的行動(dòng);解題者的特性是指他短期記憶的容量，長(zhǎng)期記憶貯存的知識(shí)和貯藏及提取這些知識(shí)所需的時(shí)間，貯藏的知識(shí)“模塊”(基題)越多，提取這些“模塊”的速度越快，解題的效率就越高。
二、物理解題中的心理操作
解題時(shí)，將題目所描述的物理現(xiàn)象譯成物理圖象輸入大腦暫時(shí)儲(chǔ)存，而后大腦將進(jìn)行一系列復(fù)雜的心理操作，使問題得以解決。進(jìn)行心理操作，一是要有操作對(duì)象，二是要有一定的操作規(guī)則(包括操作的先后次序)。物理解題中的心理操作對(duì)象是貯存于大腦長(zhǎng)久記憶中物理知識(shí)的基本模塊。而這些“模塊”信息量的大小，集成化程度的高低，因人而異，各不相同。操作規(guī)則必須符合本門學(xué)科的原理和人們認(rèn)識(shí)的規(guī)律。所謂心理操作是指對(duì)這些“模塊”進(jìn)行加工、組合、銜接、再造的心理過程。沒有這些“模塊”，心理操作就失去了原料。不能要求一個(gè)毫無物理知識(shí)的人去解物理題，不論他如何聰明，也不會(huì)解出物理題來，道理很簡(jiǎn)單，因?yàn)樵谒竽X的長(zhǎng)久記憶里沒有貯存加工的“模塊”，巧婦難為無米之炊就是這個(gè)道理。
物理解題的心理操作一般分三個(gè)階段進(jìn)行：
第一階段為檢索提取階段。當(dāng)要解的習(xí)題輸入大腦后，一旦被吸引去開始解決時(shí)，我們?cè)械闹R(shí)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐知覺就會(huì)向著一定問題的方向去變化、檢索、識(shí)別而后提取貯存于大腦長(zhǎng)期記憶里相近、相似的“模塊”。這些“模塊”可以是物理某部分、某單元的知識(shí)，也可以是同類型的基本習(xí)題。第一階段的工作為第二階段的加工提供了原料和必要的準(zhǔn)備。當(dāng)然，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的問題，不見得一次就能將“模塊”提取的十分準(zhǔn)確，有時(shí)在加工的過程中還可反復(fù)檢索，反復(fù)提取。
第二階段為溝通加工階段。這一階段是心理操作十分重要的階段，它包括采納、排除、分解、組合、遷移、選擇、改造、銜接：溝通等操作環(huán)節(jié)。通過以上的操作，使問題空間逐步確定，逐步明朗。溝通思路，形成策略。在這了階段要對(duì)原有的“模塊”加工再造，重新進(jìn)行組織，大腦皮層的暫時(shí)神經(jīng)聯(lián)系在有些部位出現(xiàn)新的開通，有些部位產(chǎn)生暫時(shí)關(guān)閉，進(jìn)行新的改組，這時(shí)候新的創(chuàng)造思維就會(huì)產(chǎn)生。解題從某個(gè)角度講就是一種創(chuàng)造，當(dāng)解決別人從未解決的問題時(shí)更是如此。
在進(jìn)行操作時(shí)，有時(shí)需要把整體“模塊”分成元件，直至不能再分。把每一個(gè)“模塊”所含的元素按需要排列，按需要將上述被分解的元素重新組合，依所提供的信息充分想象，還要克服思維定勢(shì)的影響，使問題空間逐步確定，形成解題策略。
第三個(gè)階段為反饋輸出階段，經(jīng)過第二階段的溝通加工，方案策略已經(jīng)形成，再經(jīng)過編輯、優(yōu)化、計(jì)算、檢驗(yàn)，使被加工的信息系統(tǒng)化、條理化，這就達(dá)到了問題的終態(tài)。這時(shí)將已加工完畢的信息分為兩部分：一部分通過職能器官輸出，一部分又回輸(反饋)到大腦成為新的“模塊”貯于長(zhǎng)期記憶。我們將心理操作過程用框圖示意如下：
心理操作是個(gè)人化的思維圖式。有些人在問題空間中漫無邊際的思索，但無法組織，終無所獲。有些人卻能在問題空間中用極為有限的搜尋來代替幾乎無法窮盡的搜索，甚至有條不紊地走向目的，不出現(xiàn)任何嘗試的錯(cuò)誤。
三、解題實(shí)例分析
例1，一個(gè)質(zhì)量為m，帶有電荷為q的物件可在水平軌道ox運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻。軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)的大小為E，h向沿ox是正向，如圖二所示，小物體以初速vo從xo沿ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用，且f<eq，設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程s0(1989年高考題)< p="">
解：如果我們將上述問題所描述的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析，將會(huì)從大腦的長(zhǎng)期記憶中提取“電勢(shì)能”、“動(dòng)能”、“摩擦力作功”、“功能原理”四個(gè)基本知識(shí)模塊。而這四個(gè)模塊間有什么聯(lián)系，是怎樣銜接起來的呢?下面我們分兩種情況來討論：如果沒有摩擦力，由于物體與墻壁的碰撞井不損失能量，因此物體的功能和電勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，但功能和電勢(shì)能的總和是守恒的;在有摩擦力的情況下，摩擦力的方向與小物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，動(dòng)能和電勢(shì)能都會(huì)逐漸減少，最后將停在O點(diǎn)。這就是小物體克服摩擦力所做的功等于減少的動(dòng)能和電勢(shì)能之和。我們可以用框圖表示如下：
“模塊2”與“模塊3”從不同的方面描寫了物體狀態(tài)的變化，“模塊1”描寫克服摩擦力作功的過程。物體狀態(tài)的變化，顯然是因摩擦力作功而引起，這樣“模塊1” 與“模塊2、3”之間就有了困果聯(lián)系，而二者的定量關(guān)系是由“模塊4”(功能原理)銜接起來的。因?yàn)楸締栴}所求物體的后路程是與過程量功密不可分的物理量，同樣出現(xiàn)在作功的全過程中，所以提取摩擦力作功的模塊是有道理的。依照?qǐng)D三列式計(jì)算并不困難，此處計(jì)算從略。
例2，如圖所示，在水平光滑的桌面上放一個(gè)質(zhì)量為M的玩具小車，和小車的平臺(tái)(小車的一部分)上有一質(zhì)量可以忽略的彈簧。一端固定在平臺(tái)，另一端用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s一定距離后用細(xì)線捆住，用手將小車固定在桌面上，然后燒斷線，小球就被彈出，落在車上A點(diǎn)。如果小車不固定而燒斷細(xì)線，球?qū)⒙湓谲嚿虾翁?設(shè)小車足夠長(zhǎng)。球不致落在車外。(1987年高考題)
解：本題可以分小車動(dòng)與不動(dòng)兩種情況，四個(gè)基本物理過程，即“小車不動(dòng)時(shí)小球的平拋運(yùn)動(dòng)”，“小車動(dòng)時(shí)小球與小車的相互作用”、“小球?qū)π≤嚨南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)”，“小車動(dòng)時(shí)小球的平拋運(yùn)動(dòng)”。每一個(gè)物理過程可以認(rèn)為是儲(chǔ)存了一定信息的模塊。每個(gè)模塊統(tǒng)攝了許多物理知識(shí)，為小球的乎拋運(yùn)動(dòng)，包括了平拋的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，重力作用的瞬時(shí)效應(yīng)，空間積累效應(yīng)，時(shí)間積累效應(yīng)，小車動(dòng)時(shí)情況更復(fù)雜。但是經(jīng)過分解、篩選可以發(fā)現(xiàn)四個(gè)過程都與速度緊密相連，這就有可能通過速度將四個(gè)物理過程聯(lián)系起來，如框圖所示：
在圖五中已圖示了每一“模塊”的從屬關(guān)系，所應(yīng)滿足的物理規(guī)律以及它們之間相互聯(lián)系的銜接條件。這樣解題的思路已經(jīng)溝通，再構(gòu)造數(shù)學(xué)模型去解是并不難的。
例3，一根細(xì)繩跨過一定滑輪，兩端分別有質(zhì)量為m及M的物體，如圖六，且
M>m，M靜止在地面上，當(dāng)m自由下落h距離后，繩子開始與m、M相互作用，在極短時(shí)間內(nèi)繩子被拉緊，求繩子剛剛被拉緊時(shí)，M能上升的最大高度?
解：本題整個(gè)的物理過程可分為三個(gè)階段。第一階段：m作自由落體運(yùn)動(dòng)。第二階段：繩子分別與物體相互作用。第三階段：m及M分別作勻變速運(yùn)動(dòng)。三個(gè)階段的聯(lián)系是：第一階段m作自由落體運(yùn)動(dòng)的末速度v恰是第二階段m與繩相互作用前的初速度。第二階段m、M與繩子相互作用后的速度V就是第三階段M作變速運(yùn)動(dòng)的初速度。如圖七所示。
從圖七我們可以看出每一個(gè)階段實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)知識(shí)“模塊”，但每一“模塊”所包含的知識(shí)容量并不相同，每一“模塊”有各自的特點(diǎn)和應(yīng)該滿足的規(guī)律。這些規(guī)律就是操作規(guī)則。這三個(gè)“模塊”自然地銜接起來就構(gòu)成了一個(gè)完整清晰的圖象，再計(jì)算是不難的。
人類認(rèn)識(shí)的理論不僅要解釋人怎樣進(jìn)行復(fù)雜的思維和解題工作，還要解釋人是怎樣學(xué)會(huì)這么作的。研究解題者對(duì)物理問題構(gòu)造的心理圖象，目的是了解他們對(duì)物理知識(shí)的組織和加工能力。在物理學(xué)習(xí)上重理解輕記憶的作法是不足取的，也是沒有根據(jù)的。解題的成功者在于他們擁有高度組織的物理知識(shí)，并在記憶中貯藏了不少相類似問題的題解。在物理教學(xué)中只讓學(xué)生盲目作題，不講習(xí)題的溝通和演變、不引導(dǎo)學(xué)生作正確的定性分析也是不可取的。凡成功的解題者，解題策略好的，大都是先對(duì)問題作定性分析，探索到解題思路后，才作定量分析。
近年來國(guó)外有些物理教育家紛紛呼吁應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生定性推理能力。我國(guó)近幾年的高考試題也加大了定性分析考題的成分，注意把重點(diǎn)轉(zhuǎn)向知識(shí)技能的習(xí)得過程。但是我們?nèi)孕杓訌?qiáng)物理解題的心理過程研究，加強(qiáng)物理解題的定性分析，這不僅有助于學(xué)生解題策略的形成，也有助于學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。
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