学科考试物理组-许顺

1试卷综述

2021年5月WPH11物理试卷

本次物理U1考察了10道选择题、8道综合题，共18道题，80分。选择题出题较为常规，矢量和标量1分，运动4分，能量2分，流体1分，固体2分。综合题各章节分值占比与往年有一定区别，运动23分，能量5分，动量6分，流体24分，固体12分，主要体现在：1）能量没有单独出题，而是与运动结合在一起；2）流体部分出了2道题，可以看出一般流体固体加起来会有3道题目，两者比重每次考试会有些许不同。本次考试总体难度中等，除了17题涉及到比较少见的滑轮外，其他部分的知识点考察较为常规。

2难点解析

本次考试总体来说考点较为常规，大部分题的解题思路从以往试卷中都能找到答案，本部分主要讨论让很多同学头痛的牛顿定律解释题，这在本次考试的第15题有所考察。

第15题是典型的关于牛顿定律的解释题，这类题型经常考，也是同学们感觉难度很大很容易丢分的部分。这一方面是因为带“*”的解释题对于语言的要求更高，另一方面是同学对于牛顿三定律知识点的运用还不够熟练。

首先，从往年的标准答案中，我们可以看到，一道“*”解释题，通常有2分是考察答题逻辑的，其中最重要的是“with linkages”，这要求我们在回答的时候不仅每一句要通顺，还要求句与句之间有“so”“therefore”“but”之类的连接词。

其余的分数是按照得分点给分，具体到牛顿定律的解释题中，通常需要涉及题目所给条件、知识点和所能得出的结论三部分。

现在我们来看题目，题目要求解释宇航员所经历的现象，很多同学看到这样的题目没有头绪，不知道从哪里入手。我们需要记住，无论什么题目，没有思路的时候都是从问题句入手。

既然让我们解释现象，那我们首先需要知道有哪些现象，根据题目可知：1）喷火阶段，宇航员感觉自己在挤压座位；2）停火后，宇航员感觉自己在往上飞行，随后被安全带拉住。

对于第 一个现象，为什么宇航员会挤压座位呢？熟悉牛顿第三定律的同学不难想到，那是因为座位给了宇航员一个向上的支持力；第二个现象稍微复杂些，因为我们要解释两部分，一个是向上飞行，另一个是被拉住，首先向上飞行是相对于所处的火箭来说的，那为什么宇航员相对于火箭会有移动了呢？这是因为根据牛顿第二定律，火箭停火后，宇航员所受合力近似等于重力，而火箭除了自身重力还会受到空气阻力，这导致火箭向下的加速度大于宇航员，所以宇航员相对于火箭向上移动。而向上移动后因为受到安全带向下的拉力，导致其所受合力大于去重力，根据牛顿第二定律，宇航员向下的加速度增加，宇航员和火箭又得以保持相对静止。

经过这样的分析，我们可以给出这样的答案：

“When first stage is on, the second stage will accelerate upwards due to the upward force of the first stage, and the astronaut will be exerted an upward force, which is greater than his weight, by the seat. According to N3, the astronaut will exert a downward force on the seat. Therefore, he feels pushed further and further, compressing the back of his seat.”

“When first stage shuts off, the upward force disappears. So the resultant force of second stage is the sum of gravity and air resistance, while the resultant of the astronaut is only gravity, since the air resistance on him is negligible to that on the second stage. According to N2, the downward acceleration of the second stage is greater than that of the astronaut, so he is projected forwards relative to the seat.”

“When pulled by the safety strap, the astronaut’s resultant force will be greater than his gravity, according to N2, he will have a greater downward acceleration, so he can be held in place relative to the second stage.”

总结起来，遇到牛顿定律的解释题，首先注意要我们解释什么现象，再根据条件和相关定律倒推，最后根据题目条件和定律顺序解答，在答题过程中需要注意连接词的运用来体现逻辑。

有了这样的思路，我们再来回顾以往的考题，如20年10月的第12题：

首先，解释什么（先定位问题）——独轮车的运动，即“moves at a constant speed on a horizontal surface”；其次，怎么分析（根据条件和相关定律倒推）——水平方向匀速是因为受力平衡（N1），竖直方向没有移动是因为受力平衡(N1)；最后，怎么回答（根据条件和定律顺序解答）——因为水平方向所受动力和阻力大小相等方向相反，根据N1，水平方向匀速运动，竖直方向也同样如此分析。

所以对于这道题，我们可以这样回答：

“Horizontally，the resistance and driving force on the unicycle is equal and opposite，according to N1, the unicycle will move at a constant speed on a horizontal surface.”

“Vertically, the sum of weight, press from the man and normal contact force from the ground on the unicycle is zero, according to N1, the unicycle will remain stationary vertically.”

再比如18年1月考试的第15题：

首先，解释什么（先定位问题）——太空舱通过喷气减速；其次，怎么分析（根据现象和相关定律倒推）——速度是向下的，要减速的话需要加速度向上，根据N2即需要合力向上，所以喷气给太空舱向上的力要大于其重力，而喷气给太空舱的力由太空舱给喷气向下的力即N3来解释；最后，怎么回答（根据条件和定律顺序解答）——太空舱向下喷气，根据N3，气体会给太空舱一个向上的力，因为这个力大于其向下的重力，所以太空舱的合力向上，根据N2，其加速度向上，有因为其速度向下，所以太空舱减速。

所以最后可以这样回答：

“Ejecting gases will give the capsule an upward force from the gases due to N3, which is greater that the weight of the capsule, so the resultant force on the capsule is upward. According to N2, the acceleration of the capsule will be also be upward, and because the velocity is downward, the capsule is able to reduce it speed.”

最后总结一下，对于牛顿定律解释题，我们思路是：

解释什么，首先定位问题；怎么分析，根据条件和相关定律倒推；怎么回答，根据条件和定律顺序解答。

当然，其实对于其他知识点的相关解释题，也可以遵循这样的思路解题，有兴趣的同学可以尝试一下。

3备考建议

本次考试内容方面较为常规，但是部分知识点的相关考题有一定难度，如14题的抛物运动，15题的牛顿定律和17题涉及滑轮的固体材料，有些同学在遇到这样难度稍大的题目时可能有些吃力，但是仔细分析我们会发现，这些题型尽管解题步骤有些复杂，但是它们在以往的试卷中都有出现，怎么解答都可以总结成固定套路。

爱德思考试题型的重复度较高，所以我们平时在学习每个章节的内容时，要注意练习与其相关的往年考题，去感受考试会涉及的考点，去总结答题的套路。