從物理習(xí)題中發(fā)現(xiàn)真善美

孫繼彬

世上萬物，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(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沿著坡度為30。的山坡上行的示意圖.開始時(shí)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(duì)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(duì)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(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.

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(xiàng)正確.

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P點(diǎn)第一次通過近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100 km的圓軌道I上運(yùn)動(dòng)，再次經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)第二次通過近月制動(dòng)使“嫦娥三號(hào)”在距離月面近地點(diǎn)為Q，高度為15 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)為P，高度為100 km的橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ? ?）

A.“嫦娥三號(hào)”在距離月面高度為100 km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100 km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Q點(diǎn)時(shí)的加速度一定大于經(jīng)過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Q點(diǎn)時(shí)的速率可能小于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率

認(rèn)識(shí)宇宙、開發(fā)宇宙、服務(wù)人類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)律有開普勒三定律、萬有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)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(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，由開普勒第二定律知，橢圓軌道近軌快.可得選項(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)稱美、統(tǒng)一美等.物理圖象就可以通過簡(jiǎn)單的圖象表達(dá)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(shí)并排行駛，則（ ? ?）

A.在t=l s時(shí)，甲車在乙車后

B.在t=0時(shí)，甲車在乙車前7.5 m

C.兩車另一次并排行駛的時(shí)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(jiǎn)單的圖象包涵很多的內(nèi)容這是語言敘述所達(dá)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(shí)并排行駛、1～3 s的面積相等知甲乙在t=l s時(shí)也并排行駛;

0～1 s乙車速度大于甲車速度，所以t=0時(shí)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(shí)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(jìn)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(jiǎn)潔明了顯示了物理學(xué)的簡(jiǎn)單美.

在學(xué)習(xí)過程中發(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.