2、论述题的解法

解答论述题所用的分析方法和解答其它类型(选择、计算题型)的题目没有什么差别，但需有解题过程中的分析和表达，也就是说，对于论述题，除了要能够正确进行解答之外，一些必要的文字说明一定要有，《考试说明》明确要求学生“能够根据已知的知识和所给物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。”

因此，解答论述题，一般可按以下步骤进行：

(1)根据题给条件，画出草图分析，明确题意。

(2)对题目中的物理现象，涉及的物理模型，发生的物理过程，进行简要的文字说明和进行必要的数学推导，具体说明每步的依据，从而得出结论或论证所需要的数学表达式。

(3)对导出的结果进行分类讨论，最后得出完整的结论。

不同类型的论述题，其出题的意图不同，解题的要求也有所区别。同学们可以在平时学习、练习中加以体会。

提高综合应用能力，要加强表达、叙述能力的训练，通过对论述题的分析和练习，克服解决物理问题时存在的：表达不清、叙述无理、论证无据等各种问题，学会使用本学科的语言来表达问题，进行交流，培养分析、逻辑推理能力，从而形成物理学科的意识和思想。

1、论述题的特点

论述题的特点主要体现在解题过程的表达要求上，即在对物理现象、物理过程的分析中，要求运动物理规律，用简洁、准确、清晰的语言对分析过程进行表达，在做出判断的同时，说明判断根据，也就是说不单要说明是什么，而且要说清楚为什么。

题1　 一辆汽车在恒定的功率牵引下，在平直公路上由静止出发，经4min的时间行驶1.8km，则在4min末汽车的速度(　　 )

A、等于7.5m/s　　　 B、大于7.5m/s　　　 C、等于15m/s　　　 D、15m/s

解析　 汽车在恒定功率下由静止启动是加速度越来越小的变加速运动，很难通过运动方程求瞬时速度，一般的方法是由动能定理求出动能、再求速度但这必须要知道牵引力、阻力所做的功。而现在这些条件都未知，但在恒定功率下，其4min内的平均速度，由于加速度变小，所以末速度，同时由于位移关系，其图象如图，为一上凸的曲线。打斜线部分“面积”相等，即位移为，如果，则位移；而则位移，故，正确选项是BD。

题2　 电路如图8-2，A、V1、V2分别为理想的电流表和电压表，R₁、R₂分别为定值电阻和可变电阻，电池E内阻不计，

A、R₁不变时，V1读数与A读数之比等于R₁

B、R₂不变时，V1读数与A读数之比等于R₁

C、R₂改变一定量时，V2读数的变化量与A读数变化量之比的绝对值等于R₁

D、R₂改变一定量时，V1读数的变化量与A读数变化量之比的绝对值等于R₁

解析：由题高，V1、V2分别测出R₁、R₂两端电压，A测出通过R₁、R₂的电流，因此：

、　　　 且，

当R₂为某一值时，R₁、R₂的伏安特性曲线如图(a)所示(如R₁>R₂)，在图中，的关系很难表示出来，如果，将R₂的伏安特性曲线的横轴反向，即U轴向左，如(b)图，再把、b两图按的关系画在(2)图中，那末电流、电压关系就非常直观了。

特别是可变电阻R2改变一定量时(如增大为＇)

；电流变为，增大，如图(C)所示，显然，满足。

　 故正确选项是BCD

题3　 把一个“10V、5W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上，A消耗的功率是2W；换另一个“10V、5W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上，B实际消耗的功率可能小于2W吗？若有可能则条件是什么？

解析：用电器A、B的电阻分别为

由于，所以B接入电路时，电压，P_B<5W，但能否小于2W呢？

A接入时：　　 则

换上B后，由题设　 则

可见，条件是；即可。

如果，从电源做伏安特性曲线来看，当时，有临界内阻，及临界电动势，由于不变，当、时，其解在P_B伏安特性曲线的OP段(如图)之内，因为A、B消耗的功率是U-I图象中的“面积”；在过Q点，又过OP线段的E、r即为所求，可见，本题的所有解就是、的电源。

题4　 如图所示，、、是匀强电场中的三点，这三点构成等边三角形，每边长，将一带电量的电荷从点移到点，电场力；若将同一点电荷从点移到点，电场力做功，试求场强E。

解析　 匀强电场中电场线、等势面的作图是描述电场、理解电场属性的重要方法，由题意电荷由到、由到电场力做功分别为：

、　　 可得；

若设电热、则、；可将三等分，使，于是即，过可作等势面，如图8-6所示，为了便于求场强E过作电场线E，并过作的平行线。在中，、和

由正弦定理：　 可解

故场强，显然，若不能正确作图很难求出场强。

题5　 如图，坐标系中，将一负检验电荷Q由轴上的点移至轴上的点时，需克服电场力做功W；若从点移至轴上的点时，也需克服电场力做功W。那么关于此空间存在的静电场可能是：

A、存在场强方向沿轴负方向的匀强电场

B、存在场强方向沿轴正方向的匀强电场

C、处于第I象限某一位置的正点电荷形成的电场

D、处于第IV象限某一位置的负点电荷形成的电场

解析　 由题意-q由分别到、克服电场力做功均为W，即、、，即电势，易知若为匀强电场，则场强方向沿轴负向，即A项正确。若为点电荷电场，由，可作之中垂线L₁；若，则可作之中垂线L₂，L₁、L₂交点为(如图所示)。当由正点电荷形成电场时，只须在L₁上的点到的距离小于到的距离即可，显然，该点坐标满足：

、，分布在L₁的P点以上(不包括P点)。

而由负点电荷形成电场时，则要该点在L₁上，且到的距离大于到的距离，其坐标满足：、，分布在L₁的P点以上(不包括P点)。

通过作图不但直观、形象而且准确地给出了解的范围，其实关于场的问题本来就是空间的问题，而对场的了解必须运用作图的工具。

第九讲　 论述题

解答物理问题通常有解析、论述、作图和列表等基本方法。作图是最重要的数学工具之一，也是考查的能力范围。在解答作图题时，要特别注意：

(1)仔细审题，按要求作图。例如，在平面镜成像作图时，为快速准确作图，通常采用对称性作图，一般不直接根据光的反射定律作图；

(2)具体作图时，每一步骤都要有依据。例如，物体运动时速度、合外力和轨迹三者间必须满足一定的位置关系，而不能随意乱画；

(3)在读图时要善于发现图中的隐含条件。例如，物理图象的纵、横截距、斜率和面积以及曲线间平行、相交、重合的关系，有时几个不同的物理图象从不同侧面描述同一物理过程时更要理解它们之间的联系和区别；

(4)作图时还要注意规范性要求，不要随意。例如，是实线还是虚线，是否应标明箭头方向，还是用斜线表示特殊的区域；并注意特殊符号(如电学元件)的正确运用；

(5)用作图法处理实验数据时，要理解所谓“拟合曲线”的意义，如何筛选、描线直接影响结果的准确性，同时也是能力具体体现之一。

例1　 如图5-1，在质量为M的无底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为的A、B两物体，箱子放在水平面上，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐振动，当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为：(　　 )

A、　　　　　 B、

C、　　　 D、

解　 剪断A、B间细绳后，A与弹簧可看成一个竖直方向的弹簧振子模型，因此，在剪断瞬间A具有向上的大小为的加速度，当A运动到最高点时具有向下的大小为的加速度(简谐运动对称性)，此时对A来说完全失重，从整体法考虑，箱对地面的作用力为，选A。

评析　 注意应用弹簧振子模型中运动的对称性，及超重、失重知识，注重物理过程的分析，利用理想化模型使复杂的物理过程更加简单。

例2　 如图5-2，有一水平轨道AB，在B点处与半径R=160m的光滑弧形轨道BC相切，一质量为M=0.99kg的木块静止于B处，现有一颗质量为的子弹以的水平速度从左边射入木块且未穿出，如图所示，已知木块与该水平轨道的动摩擦因数，，试求子弹射入木块后，木块需经多长时间停止？

解　 子弹射入木块由动量守恒定律得子弹和木块的共同速度为

子弹和木块在光滑弧形轨道BC上的运动可看作简谐运动，，，子弹在水平轨道上作匀减速运动加速度，，

评析　 注意子弹击中木块过程中有机械能损失，子弹冲上圆弧及返回过程中，为一变速圆周运动，运动时间无其它办法求解，只能利用简谐运动中的单摆模型；所以建立和应用物理模型在物理学习中是至关重要的。

例3　 如图5-3，一列横波沿轴传播，波速。当位于处的A质点在轴上方的最大位移处时，位于处的质点恰好在平衡位置，且振动方向沿轴负方向，求这列波的频率。

解　 设波沿轴正方向传播，当波长最长时，A、B之间的波形如图5-3a示，由波的周期性，有，由得，；同理波沿轴负方向传播，当波长最长时，A、B之间的波形如图5-3b示，有，

评析　 应注意A、B两点间水平距离与波长的关系考虑波长的空间周期性及波传播方向的双向性。

例4　 某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅是0.05m，振动周期为0.4s，振动在介质中沿轴正方向直线传播，传播速度为1m/s，已知它在平衡位置O向上开始振动，振动0.2s后立即停止振动，则停止振动后经过0.2s时间的波是图5-4中的(　　 )

解　 由题意得，振动在介质中沿轴正向直线传播，且开始振动时方向向上，由此可知介质中各质点的起振方向均向上，由于振动周期为0.4S，而振源振动0.2S后立即停止振动，所以形成的是半个波长的脉冲，波形一定在轴上方，振源停止振动后经过0.2S，波形沿轴正方向平移半个波长即0.2m，波形不变，故选B。

评析　 此题应注意的是O点起振时方向是向上的，振动传播至任何一点该点的起振方向均应向上，0.4S振动向外传播一个波长。应用简谐横波中介质质点振动方向与传播方向的关系，是解此类题的关键。

例5　 振幅是2cm的一列简谐波，以12m/s的速度沿轴正方向传播，在传播方向上有A、B两质点，A的平衡位置，B的平衡位置。已知A在最大位移处时，B正在平衡位置处向方向运动，试求这列波的频率的值。

解　 当A在正向最大位移处时，AB间距离最少为，考虑波动空间的周期性，应有AB=，即有=6，根据知：；同理，当A在正向最大位移处时，AB间距离最少为，考虑波动空间的周期性，应有AB=，即有=6，根据知：；因此这列波的频率值为或

评析　 应注意A、B两点水平距离与波长的关系考虑波长的空间周期性，另应注意A点是在正向还是在负向最大位移处。

例6　 如图5-5，表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm(且在图示范围内振幅不变)。波速为2m/s，波长为0.4m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是(　　 )

A、A、C两点是振动减弱点

B、E点是振动加强点

C、B、D两点在该时刻的竖直高度差4cm

D、t=0.05s时，E点离平衡位置的位移大小2cm

解　 A、C两点均波峰与波谷叠加，使振动减弱，故A正确。E点为AC与BD连线的交点，它到波峰CD及波谷BC距离相等，因两列波传播速率相等，故将同一时刻在E点叠加，故E点振动减弱，B错；B、D两点均为加强点其振幅均为4cm，故此时两点的高度差8cm，C错。波的周期T=0.2s，t=0.05s=T/4，t=0时，E点处于平衡位置，经T/4周期，其位移大小为4cm，故D错。应选A。

评析　 此题重点考查波的干涉中加强与减弱的条件，即波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇是加强，波峰与波谷相遇是减弱，应切实抓住这一点。

第八讲　 作图

9、波的干涉中，应注重理解加强和减弱的条件。

8、应用公式时应注意时间和空间的周期性。

7、据质点运动方向能正确判断出简谐横波的传播方向。

6、波由一种介质传到另一介质中，波的频率不变，波速由介质决定与频率无关。

5、注意横波中介质质点运动路程与波传播距离的区别。