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对一道高考题解析的商榷

时间:2016-09-29


第3 2卷第 8期 
21 0 1芷  







师 

Vl . 2No.   0 3 1 8

P] , CS  EACHER   } sI n T

(0 1  2 1)

对一 道高 考题解析 的商榷 
李  池 
( 重庆 市育才 中学校 , 庆 重 19 9 6年高考 物理上 海卷 第 8题是 一道 非 常经典 的试 
题 , 多高中物理参考资料 中都 引用了 , 目如下 : 许 题  

405) 0 0 0 

有做 功.  

但 如果没有这个力做 负功 , 消防员 的动 能最后 又 怎么 

某消 防队员从一 平台上跳下 , 下落 2m 后双脚触地 ,   接 
着他用双腿弯屈 的方 法缓 冲 , 自身 重心 又下降 了 0 5   使 .m.

减小 到 0的呢?仔 细分 析不 难发现 , 过程 中 , 防员 不能  此 消
被看成是一个 质点 , 而是一个复杂 的质 点系 . 重力对他 做了 

在着地过程 中地 面对他双脚 的平均作用力估计为  ( 自身所受重力 的 2倍 . A)   () B 自身所受重力 的 5 . 倍  () C 自身所 受重力的 8倍 .  
( 自身所受重力 的 1 倍 . D) O   许多参考资料上给 出的解 析如下 :   消防员在整个运动过程 中, 重力做正功 , 地面对他双脚  的平 均作用力做负功 , 由动能定理得 

正功 , 对他 做负功的是他 自身 腿部及 附近 肌 肉产 生的作用 
力. 只不过这个负功不太容易表述 .   其实 , 该题可 以采用 以下方法求解 :  

设消 防员下 落 2m双脚 刚触地 时的速度为  ,   则有 
。=

丢  m

( 2 )  

触地后 , 重心下降 h =0 5m 的过程 中速度从 口减为  2 .  0 如 果把地面对他双 脚的力 简化为 一个 恒力 , , 该过 程就可 
以认 为 是 一 个 匀 减 速 运 动 , 所 需 时 间为 t 设 .  

m h +h ) h =0  g( l 2 一F 2 .
解得 
F =5 rg.  n  

() 1 

由运动学公式可得 £   = = =    
j 

.  

() 3 

2  

故选项 ( 正确 . B)  

设 地面对双脚 的平 均作用力 为 F, 向上 的方 向为正  取
方向, 由动 量 定 理 有 

很多教师在讲 解这道题 时也 采用 了这种解 法 , 但笔 者  认为 , 此法 虽然得到 了正确 的答案 , 但是 却有不 妥之 处 , 理 
由如 下 :  

( F—m t 一m(  ) g) =0 一 .   由( ) 4 式 得 F=5 g, 以选 ( )  2 ~( ) a r 所 B.

() 4 

虽然消 防员 的双脚 受到 了地 面的作 用力 , 但是 他 的脚 
在该作用力的方 向上 并没有 发生 位移 , 以这个力 应该 没  所 但是 , 一般 的曲线运 动 , 因为速度方向不恒垂直于矢径 

当然 这道题还可 以运用牛顿第二定律 结合 运动学公式  求解 , 也能得到相 同的答案 . (   收稿 日期 :0 1 3 4  2 1 —0 —2 )
恒定 的情况 , 动量 p变化 时只有速 度 '在变化 , 如果据此  , 但 就说成“ 合外力 F是反 映物 体速度变化快 慢的物理量 ”估  ,

方 向 , 以“ 所 速度方 向变 化快慢 ” 就不 一定 等于  ,   也就 
是说 不一定 等于角速度 ∞!   反过来说 , 角速 度 c 只 能反 映“ t . 圆周 运动 ” 无 论 是否  (

计绝大部分教师都 会有 意见 了. 为大家 知道 , 因 反映“ 速度  变化快慢” 最确切 ) ( 的物理量应该是加速度 a 尽 管在质量  .
m 一 定情况下 , 合外力 F与加 速度 口成 正 比, 两者 一一对  应, 但往往 “ 真理再多前进一 步就 成了谬误”  . 现在 的情况跟这个 一模一 样. 由向 心加速 度的一 种表 

匀速 ) 速度 方向变化的快慢” 而不 能说 成是 一切曲线运  中“ ,
动 中反 映“ 速度方 向变化快慢 ” 的物 理量 . 它“ 把 外推 ” 到一  切 曲线运动 ( 甚至直线运动 )那 当然难免犯错 1 ,   4 关于匀速圆周运动 中。 向心加速度 n  与“ 速度方向变化 

达式 a =7 ,   3 可知匀 速 圆周运 动时 ( o t - 小不 变 )  与 c o大 a t ,   成正 比 , a 即  也能反 映“ 速度方 向变化 的快慢 ” 但不 是表  ,
述其 最确切的物理量 .  

快慢” 的关系 
毕竟在匀速 圆周运 动中 , 只有速 度方向变化 , 而大小不  变, 因此 , 联想到 a  与“ 速度 方向变化快慢 ” 间有联系 , 属  也 正常 ; “  可以反映速度方 向变化 快慢 ” 说 a 也不 能一定说 是  错的. 只不过 a  不是 “ 描述速度方 向变化快慢 ” 的最贴切 、  
最本 质的物理量 .  

5 关于“ 速度方向变化的快慢” 的实际价值——无价值 
必须 指出的是 ,速度方 向变化 的快慢 ” 即速度方向的  “ (

变化率 ) 这个 量仅有 “ , 运动 学” 的意义 , 上 而毫无 “ 动力学 ”   方面 的价值 , 因为没有 哪个力 学量 与之对 应 . 以“ 所 在正 规 
的教科书 中找 不到 ” 个 物理量 , 这 也不 见大 学 物理 中讨 论  “ 度方 向变化快慢” 内容 . 速 的   所以, 笔者也不希望见 到有人 编造出要求学生判断“ 什 

不妨 举个 例子 . 照牛顿原来 的表述 , 按 牛顿第二定律 是 



物体动量 的变化率 与作用在该物体 的合力成 正 比, 沿  且

着合力的方向”[ 瑞斯尼克、 (美] 哈立德著《 物理学> 1 第 卷 
第1 册第 2 5页中译本 1 7 第 1 ) 即合 外力 F是 反  3 9 9年 版 .
J 一 

么是反映 ‘ 速度方 向变化快慢 ’ 的物理量” 之类 的题 目( 主要  是选择题 ) 因为这 同样没 有价值 , , 只会 浪费 学生 的宝贵 时  间和搞乱学生 的思 维.   ( 收稿 日期 :0 1 4 1  2 1 —0 —0 )
---— —

映物体动量 变化 快慢  的物 理 量 . 于 ( 常 的) 量 m 对 通 质  

4 ?- 3 -  - - —

万方数据

对一道高考题解析的商榷
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 李池 重庆市育才中学校,重庆,400050 物理教师:高中版 Physics Teacher 2011(8)

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