孫繼彬
世上萬物,以真善美為最高境界.物理學是真善美統(tǒng)一的有機體,從習題中也可窺其一斑.
真是客觀物質(zhì)世界所表現(xiàn)出來的規(guī)律.觀察事物,研究方法,總結(jié)規(guī)律就是求真的過程.
例1 空中纜車是旅游景點給游客準備的上山和進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沿著坡度為30。的山坡上行的示意圖.開始時空中纜車平穩(wěn)上行,由于故障,纜車以加速度a=g/2加速上行,則下列說法中正確的是( ? ?)
A.加速狀態(tài)下游客對纜車底面的壓力是平穩(wěn)狀態(tài)的5/4倍
B.加速狀態(tài)下游客對纜車底面的壓力是平穩(wěn)狀態(tài)的√3/4倍
C.加速狀態(tài)下游客受到的摩擦力與平穩(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 此題的研究對象是游客,斜向上加速運動,支持力和摩擦力是水平和豎直方向.牛頓第二定律強調(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.
al=asin 30°,a2=acos 30°.
所以受力為圖2乙,分別使用第二定律
所以A、D兩選項正確.
主動觀察生活現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)其中物理規(guī)律,學以致用,此為真.
善是把科學技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)生活,改善人的生產(chǎn)生活,促使人類生活趨于高尚,是至善的.
例2 如圖3是“嫦娥三號”飛行軌道示意圖.假設(shè)嫦娥三號運行經(jīng)過P點第一次通過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面高度為100 km的圓軌道I上運動,再次經(jīng)過P點時第二次通過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面近地點為Q,高度為15 km,遠地點為P,高度為100 km的橢圓軌道Ⅱ上運動,下列說法正確的是( ? ?)
A.“嫦娥三號”在距離月面高度為100 km的圓軌道I上運動時速度大小可能變化
B.“嫦娥三號”在距離月面高度為100 km的圓軌道I上運動的周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運動的周期
C.“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經(jīng)過Q點時的加速度一定大于經(jīng)過P點時的加速度
D.“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經(jīng)過Q點時的速率可能小于經(jīng)過P點時的速率
認識宇宙、開發(fā)宇宙、服務(wù)人類是天體物理的終極目標,也是目前的科技前沿.依據(jù)的規(guī)律有開普勒三定律、萬有引力定律、圓周運動規(guī)律、牛頓三定律.由網(wǎng)軌道I為圓,得速度大小不變,由開普勒第三定律知道半長軸長周期大,由牛頓第二定律知道加速度與距離有關(guān),R越小a越大,由開普勒第二定律知,橢圓軌道近軌快.可得選項BC.
關(guān)注前沿,凸顯時代性,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.物理學上有簡單美、對稱美、統(tǒng)一美等.物理圖象就可以通過簡單的圖象表達豐富的內(nèi)容,
例3 甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖象如圖4所示.已知兩車在t=3 s時并排行駛,則( ? ?)
A.在t=l s時,甲車在乙車后
B.在t=0時,甲車在乙車前7.5 m
C.兩車另一次并排行駛的時刻是t=2s
D.甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m
簡單的圖象包涵很多的內(nèi)容這是語言敘述所達不到的效果.此圖包涵下列信息:
甲、乙的初速度v甲 =0,v乙=10 m/s,
甲、乙的加速度a甲=10 m/s;a乙=5 m/s:
甲經(jīng)2s速度與乙速度相同 v=20m/s;
由t=3 s時并排行駛、1~3 s的面積相等知甲乙在t=l s時也并排行駛;
0~1 s乙車速度大于甲車速度,所以t=0時甲車在乙車前;
距離為0~1 s間的面積差A(yù)x= x乙- x甲=7.5 m,可得開始時甲在乙前7.5 m.
兩次并排間的距離為1-3 s任意一車前進距離,1 s末甲車速度v=a甲t=10 m/s可得
x甲=vt +1/2a甲t2=40 m.
所以BD正確.
圖象的簡潔明了顯示了物理學的簡單美.
在學習過程中發(fā)掘真善美的同時,體驗習得知識,陶冶情操,可以提高物理學素養(yǎng)乃至促進人格的健康發(fā)展.