优化2 高考物理中的五大解题思想
高考物理愈来愈注重考查考生的能力和科学素养，其命题愈加明显地渗透着对物理思想、物理方法的考查．在平时的复习备考过程中，物理习题浩如烟海，千变万化，我们若能掌握一些基本的解题思想，就如同在开启各式各样的“锁”时，找到了一把“多功能的钥匙”．
1．类比思想
也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法．其结论必须由实验来检验，类比对象间共有的属性越多，则类比结论的可靠性越大．如研究电场力做功时，与重力做功进行类比；认识电流时，用水流进行类比；认识电压时，用水压进行类比．
2．守恒思想
物理学中最常用的一种思维方法——守恒．高中物理涉及的守恒定律有能量守恒定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、质量守恒定律、电荷守恒定律等，它们是我们处理高中物理问题的主要工具．
3．分解思想
在解决曲线运动问题时，常常把曲线运动问题通过分解转化为直线运动问题，这样就把复杂的曲线运动问题通过分解转化为简单易解的直线运动问题，在利用牛顿定律解决问题时，在对研究对象进行受力分析后，常常把力沿两个互相垂直的方向进行分解，这样往往可以给问题的求解带来方便，可见“分解思想”可以把复杂的问题简单化．
4．对称思想
对称思想普遍存在于各种物理现象、物理过程和物理规律之中，它反映了科学生活中物理世界的和谐与优美．应用对称思想不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律，而且能帮助我们去求解某些具体的物理问题．用对称的思想解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的捷径．
5．等效思想
等效思想是指在用常规思维方法无法求解那些有新颖情境的物理问题时，灵活地转换研究对象或采用等效转换法将陌生的情境转换成我们熟悉的情境，进而快速求解的思想方法．常常有物理模型等效转换、参照系等效转换、研究对象等效转换、物理过程等效转换、受力情况等效转换等．
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题型1 类比思想
【典例1】 两质量均为M的球形均匀星体，其连线的垂直平分线为MN，O为两星体连线的中点，如图所示，一质量为m的小物体从O点沿着OM方向运动，则它受到的万有引力大小的变化情况是( )
A．一直增大 C．先增大后减小
B．一直减小 D．先减小后增大
[解析] 由于万有引力定律和库仑定律的内容和表达式的相似性，故可以将该题与电荷之间的相互作用类比，即将两个星体类比于等量同种电荷，而小物体类比于异种电荷．由此易得C选项正确．
[答案] C 题型2 守恒思想
【典例2】 如图所示，长木板B的质量为m2＝1.0 kg，静止在粗糙的水平地面上，长木板左侧区域光滑．质量为m3＝1.0 kg、可视为质点的物块C放在长木板的最右端．质量
m1＝0.5 kg的物块A，以速度v0＝9 m/s与长木板发生正碰(时间极短)，之后B、C发生相对
运动．已知物块C与长木板间的动摩擦因数μ1＝0.1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程物块C始终在长木板上，重力加速度g＝10 m/s.
2
(1)若A、B相碰后粘在一起，求碰撞过程中损失的机械能；
(2)若A、B发生完全弹性碰撞，求整个过程中物块C和长木板的相对位移．
[解析] (1)若A、B相撞后粘在一起，由动量守恒定律可得m1v0＝(m1＋m2)v，由能量守1212
恒定律可得ΔE损＝m1v0－(m1＋m2)v，代入数据可得损失的机械能ΔE损＝13.5 J.
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(2)若A、B发生完全弹性碰撞，由动量守恒定律可得m1v0＝m1v1＋m2v2，由机械能守恒定
2
121212
律可得m1v0＝m1v1＋m2v2，联立以上两式并根据题意可解得v1＝－3 m/s，v2＝6 m/s.之后
222
B做减速运动，C做加速运动，B、C达到共同速度之前，由牛顿运动定律，对长木板有－μ2(m2
＋m3)g－μ1m3g＝m2a1，对物块C有μ1m3g＝m3a2，设B、C达到共同速度所经历的时间为t，1212
则有v2＋a1t＝a2t，这一过程的相对位移为Δx1＝v2t＋a1t－a2t，以上各式联立可解得Δx1
22＝3 m．B、C达到共同速度之后，因μ1<μ2，二者各自减速至停下，由牛顿运动定律，对长木板有－μ2(m2＋m3)g＋μ1m1g＝m2a3，对物块C有－μ1m3g＝m3a4，这一过程的相对位移为Δx2?a2t??a2t?1
＝－，联立并代入数据可得Δx2＝ m，所以整个过程中物块与木板的相对位移为－2a4－2a338Δx＝Δx1－Δx2＝ m.
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[答案] (1)13.5 J (2) m
3题型3 分解思想
【典例3】 (多选)如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方P点，将一个小球以速度v0沿垂直于圆柱体轴线方向水平抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线方向飞过，测得该截面的圆心O与Q点的连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球从P运动到Q的时间是( )
2
2
A．t＝C．t＝Rsinθ v0
2Rtanθsinθ B．t＝D．t＝v0tanθ gRtanθsinθ gg[解析] 如图所示，小球在水平方向上做匀速运动，水平位移x＝Rsinθ＝v0t，得t＝
Rsinθv0tanθ，故选项A正确；小球到达Q点时竖直方向上的速度vy＝gt＝v0tanθ，得t＝，v0g故选项B正确；小球从圆柱体的Q点沿切线飞过，故小球在Q点的速度方向垂直于半径OQ，
Q点的速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，设小球通过Q点时其竖直位移为y，
3
x112
则y＝tanθ＝Rsinθtanθ，又有y＝gt，联立解得t＝
222
C错误．
Rtanθsinθ，选项D正确，g
[答案] ABD 题型4 对称思想
1
【典例4】 下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀
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分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是( )
4
1
[解析] 设圆环的电荷在原点O产生的电场强度为E0，根据电场强度叠加原理和圆环
4场强的对称性，在坐标原点O处，A图场强为E0，B图场强为2E0，C图场强为E0，D图场强为0，故选项B正确．
[答案] B 题型5 等效思想
【典例5】 (2019·衡水三模)在如图所示的正交电磁场中竖直固定着一个半径R＝3 m的光滑圆弧轨道，圆弧CD竖直固定，它对应的圆心角为240°，在C的左端有一倾斜的直线光滑轨道AC与水平面夹角θ＝30°.电场强度为E的电场充满整个空间，而磁感应强度为B的磁场只分布在圆弧轨道所在的区域，已知E和B均取国际单位时，数值相等，取重力加速度g＝10 m/s.现在A点安装一个弹射装置，它能以不同速度沿AC方向发射可视为质点的带电小球，小球的质量为m，小球射出后能在AC上做匀速直线运动，则下列说法正确的
4
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