孫繼彬
世上萬(wàn)物,以真善美為最高境界。物理學(xué)是真善美統(tǒng)一的有機(jī)體,從習(xí)題中也可窺其一斑。
真是客觀物質(zhì)世界所表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律。觀察事物,研究方法,總結(jié)規(guī)律就是求真的過(guò)程。
例1 空中纜車(chē)是旅游景點(diǎn)給游客準(zhǔn)備的上山和進(jìn)行空中參觀的交通工具,如圖1所示是一質(zhì)量為m的游客乘坐空中纜車(chē)沿著坡度為30°的山坡上行的示意圖。開(kāi)始時(shí)空中纜車(chē)平穩(wěn)上行,由于故障,纜車(chē)以加速度a=g/2加速上行,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.加速狀態(tài)下游客對(duì)纜車(chē)底面的壓力是平穩(wěn)狀態(tài)的5/4倍
B.加速狀態(tài)下游客對(duì)纜車(chē)底面的壓力是平穩(wěn)狀態(tài)的√3/4倍
C.加速狀態(tài)下游客受到的摩檫力與平穩(wěn)狀態(tài)下的相等
D.加速狀態(tài)下游客受到的摩擦力比平穩(wěn)狀態(tài)下的大
解析 此題的研究對(duì)象是游客,斜向上加速運(yùn)動(dòng)。支持力和摩擦力是水平和豎直方向。牛頓第二定律強(qiáng)調(diào)力和加速度方向要一致,所以想到分解加速度如圖2甲,沿水平、豎直兩方向分解。
所以受力為圖2乙,分別使用第二定律
主動(dòng)觀察生活現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)其中物理規(guī)律,學(xué)以致用,此為真。
善是把科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)生活,改善人的生產(chǎn)生活,促使人類(lèi)生活趨于高尚,是至善的。
例2 如圖3是“嫦娥三號(hào)”飛行軌道示意圖,假設(shè)嫦娥三號(hào)運(yùn)行經(jīng)過(guò)P點(diǎn)第一次通過(guò)近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng),再次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)第二次通過(guò)近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在距離月面近地點(diǎn)為Q,高度為15km,遠(yuǎn)地點(diǎn)為P,高度為100km的橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小可能變化
B.“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期
C.“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度一定大于經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度
D.“嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率可能小于經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率
認(rèn)識(shí)宇宙、開(kāi)發(fā)宇宙、服務(wù)人類(lèi)是天體物理的終極目標(biāo),也是目前的科技前沿。依據(jù)的規(guī)律有開(kāi)普勒三定律、萬(wàn)有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓三定律。由圓軌道I為圓,得速度大小不變,由開(kāi)普勒第三定律知道半長(zhǎng)軸長(zhǎng)周期大,由牛頓第二定律知道加速度與距離有關(guān),R越小a越大,由開(kāi)普勒第二定律知,橢圓軌道近軌快??傻眠x項(xiàng)BC.
關(guān)注前沿,凸顯時(shí)代性,此為善。
美是指事物本身具有的,能喚起人的愉悅情感的屬性。物理學(xué)上有簡(jiǎn)單美、對(duì)稱(chēng)美、統(tǒng)一美等。物理圖象就可以通過(guò)簡(jiǎn)單的圖象表達(dá)豐富的內(nèi)容。
例3 甲、乙兩車(chē)在平直公路上同向行駛,其ν-t圖象如圖4所示。已知兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛,則( )
A.在t=ls時(shí),甲車(chē)在乙車(chē)后
B.在t=0時(shí),甲車(chē)在乙車(chē)前7.5m
C.兩車(chē)另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2s
D.甲、乙兩車(chē)兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m
簡(jiǎn)單的圖象包涵很多的內(nèi)容這是語(yǔ)言敘述所達(dá)不到的效果。此圖包涵下列信息:
所以BD正確。
圖象的簡(jiǎn)潔明了顯示了物理學(xué)的簡(jiǎn)單美。
在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)掘真善美的同時(shí),體驗(yàn)習(xí)得知識(shí),陶冶情操,可以提高物理學(xué)素養(yǎng)乃至促進(jìn)人格的健康發(fā)展。endprint