空氣阻力要不要考慮？

寧波市2006學年第一學期高三物理期末試卷中有這樣一個題：(第12題)如圖所示，絕緣地面上固定著金屬帶電小球B，在其正上方h高處有大小相同的金屬小球A，A由靜止釋放，與B球相碰后，豎直向上反彈（不計碰撞時A球的能量損失），則A上升的高度為（ ）

A．可能大于h。B．可能等于h。

C．可能小于h。D．一定等于h。

此題的參考答案為AB。理由如下：由于未知A球的帶電情況，需對A球的帶電情況進行討論。若A不帶電，A下落時只受重力作用，而當A球與B球相碰后AB帶同種電荷，在A球反彈的過程中A球受到重力和向上的變化的庫侖力(斥力)的作用，向上運動時對應任一高度的加速度要小于下落時的加速度，則反彈上升的高度要大于原來的h，則可選A；若A與B帶同種電荷，且QA等于QB，在碰撞前后對應任一高度的加速度是相等的，則反彈上升的高度是一樣的，則可選B：若A與B帶同種電荷，且QA大于(或小于)QB，由于相碰后AB帶等量同種電荷，碰撞后AB間的庫侖力(斥力)在對應的每一高度都要比碰撞前大，于是向上運動時對應任一高度的加速度要小于下落時的加速度，則反彈上升的高度要大于原來的h，則可選A；若A與B帶異種電荷，且QA等于QB，在下落時A球受到向的重力和向下的庫侖力(引力)，而碰撞后由于AB的電性中和，A在上升時只受重力作用，向上運動時對應任一高度的加速度要小于下落時的加速度，則反彈上升的高度要大于原來的h，則可選A；若A與B帶異種電荷，且QA大于(或小于)QB，在下落時A球受到向下的重力和向下的庫侖力(引力)，則在A球反彈的過程中A球受到重力和向上的變化的庫侖力(斥力)的作用，向上運動時對應任一高度的加速度要小于下落時的加速度，則反彈上升的高度要大于原來的h，則可選A。綜上討論，此題的正確答案為AB。這樣的解釋和解答顯然是正確的。

然而在評卷的過程中卻發現有不少學生把C也選進去了，究其原因，有學生說是由于題中沒有說明計不計空氣阻力，所以對于計不計空氣阻力也要進行討論。若考慮空氣阻力的話則很明顯選

項C也應該是正確的。似乎這樣的解釋也是合情合理。然而，這個空氣阻力到底要不要考慮呢?

我們先來看看這個問題的情景，在這個題中涉及到小球帶電的問題，而我們知道在一般的情況下，小球所帶的靜電很容易跑掉。而且這個問題中還涉及到電荷之間靜電力的問題，即要運用到庫侖定律。而對于庫侖定律的應用教材中明確說明庫侖定律只適用于真空中兩個點電荷之間，也就是在實際的空氣中是不適用庫侖定律的。由此可見，在這個問題中我們是不應該考慮是否受空氣阻力的，否則將破壞這個題目所創設的情景。

這其實是在無形之中的一個約定，關于這些約定在物理上比較多見。比如，我們經常描述這樣一個運動：公共汽車從車站由靜止開始做勻加速直線運動出站。很顯然，在這個運動的描述中并沒有強調選哪個物體為參照物，因為在沒有特別說明時，我們就以地球為參照物。又比如，我們在處理有關氣體問題時，我們把實驗氣體看成理想氣體，這也是一種約定。我們在解題過程中必須要能夠挖掘出一些隱含條件，提升我們分析解決實際問題的能力。

(欄目編輯羅琬華)