浙江 王 胜 邵云峰

赏析2016年各地高考试卷中的STS试题

浙江 王 胜 邵云峰

归类剖析STS试题，寻其解法、探其根本。

物理是一门自然学科，我们生活的各个方面都与物理知识的应用息息相关，如诸多的体育运动、现代化的家用电器、变幻莫测的自然现象以及出神入化的现代技术，无不渗透着物理知识。而将这些物理知识的实际应用作为命题的素材（或背景），是近几年的高考命题的特点。2016年高考试题中，也出现了诸多背景新颖、内涵深刻，联系生产生活、科技和社会实际的试题。本文摘选了部分试题，作个归类赏析。

一、体育比赛中的物理

【例1】（2016·浙江卷）如图1所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R＝90m的大圆弧和r＝40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O′距离L＝100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g＝10m/s2，π＝3.14），则赛车 （ ）

图1

A.在绕过小圆弧弯道后加速

B.在大圆弧弯道上的速率为45m/s

C.在直道上的加速度大小为5.63m/s2

D.通过小圆弧弯道的时间为5.58s

【答案】AB

【评析】电视节目中的赛车比赛，对大多数同学而言司空见惯，试题中的“梨形”赛道，较实际的赛车车道要简单许多，即由两段大、小圆弧和两条直线组成，是一种理想化的赛道。而解题的突破口是“绕赛道一圈时间最短”，所以必有在弯道上最大静摩擦力作为向心力这一临界条件。……