從物理習題中發現真善美

孫繼彬

世上萬物，以真善美為最高境界。物理學是真善美統一的有機體，從習題中也可窺其一斑。

真是客觀物質世界所表現出來的規律。觀察事物，研究方法，總結規律就是求真的過程。

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.加速狀態下游客對纜車底面的壓力是平穩狀態的5/4倍

B.加速狀態下游客對纜車底面的壓力是平穩狀態的√3/4倍

C.加速狀態下游客受到的摩檫力與平穩狀態下的相等

D.加速狀態下游客受到的摩擦力比平穩狀態下的大

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

主動觀察生活現象，發現其中物理規律，學以致用，此為真。

善是把科學技術應用于生產生活，改善人的生產生活，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，假設嫦娥三號運行經過P點第一次通過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運動，再次經過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15km，遠地點為P，高度為100km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100km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100km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上運動經過Q點時的加速度一定大于經過P點時的加速度

D.“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經過Q點時的速率可能小于經過P點時的速率

認識宇宙、開發宇宙、服務人類是天體物理的終極目標，也是目前的科技前沿。依據的規律有開普勒三定律、萬有引力定律、圓周運動規律、牛頓三定律。由圓軌道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，R越小a越大，由開普勒第二定律知，橢圓軌道近軌快?？傻眠x項BC.

關注前沿，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、統一美等。物理圖象就可以通過簡單的圖象表達豐富的內容。

例3 甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其ν-t圖象如圖4所示。已知兩車在t=3s時并排行駛，則（ ）

A.在t=ls時，甲車在乙車后

B.在t=0時，甲車在乙車前7.5m

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40m

簡單的圖象包涵很多的內容這是語言敘述所達不到的效果。此圖包涵下列信息：

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乃至促進人格的健康發展。endprint