核心提示:试题具有多物体、多过程的特点,对学生科学思维能力要求高,但通过递进 的问题设置,延长了思维的长度,平缓了思维的坡度,很好地考查了学生科学思 维
试题具有多物体、多过程的特点,对学生科学思维能力要求高,但通过递进 的问题设置,延长了思维的长度,平缓了思维的坡度,很好地考查了学生科学思 维的不同水平层次,彰显了较好的效度和区分度。 本题以一竖直圆管和一小球的组合为背景,以管反复与地面碰撞、反弹,带 动小球往返直线运动为运动方式,以求不同时刻的某些物理量为出发点设问。根 据题目分析可知小球和管的运动分为多个阶段。第一阶段:管和小球一起自由下 落。第二阶段:管与地面碰撞,速度大小不变,方向变为竖直向上,小球由于惯 性继续向下运动。第三阶段:达到共同速度后,管和小球一起做竖直上抛运动。 现对试题的三个小问进行分析,第(1)小问要求管第一次与地面碰撞后的 瞬间,管和球各自的加速度大小。考生在分析好管和小球的受力情况后,用隔离 法根据牛顿运动定律求解。由于管落地弹起后向上减速运动,但小球先向下减速 运动,后向上加速运动与管速度相同,再一起减速上升,因此设计出第(2)小 问,要求考生分析出管第一次碰地弹起到管与球速度相同的过程中,管和小球各 自的运动情况,明确管上升的最大高度必须分两段处理。由于管到达最大高度后 再次下落,会反复与地碰撞、反弹,因此设计出第(3)小问,要求考生能求出 管第一次弹起过程到上升至最高点的过程中,球相对管的位移,然后根据递推规 律得出以后的相对位移,再结合几何关系求解。