2007-09-22 08:48:03
编辑 删除
浏览 1743 次 | 评论 0 条
2007年最新版的由广东教育出版社发行的普通高中课程标准实验教科书、物理课本(必修2)第9页练习题第4题。对该题题目本身及教师参考书的答案,本人认为值得商榷。
这道题是这样的:如图1所示,MN是流速恒定的河流,小船自A点渡河,第一次小船沿AB航行,到达对岸所用时间为tA,第二次沿AC航行,到达对岸所用时间为tB。则应有:
A. tA > tB B. tA < tB C. tA = tB D.无法确定tA 、tB的大小
教师教学参考书的答案是C. 即tA = tB,也就是说过河的时间不变。
我想题目的设计者是想考察学生对运动的合成与分解的知识中,对两个分运动的独立性的理解程度。这节内容利用了好一段篇幅来介绍关于两个分运动的独立性,如平抛运动中,水平方向和竖直方向的两个分运动是独立的,无论物体抛出多远,只要竖直高度不变,其下落时间不会因抛出的水平速度改变而改变;又如雨水从屋檐上自由落下,无论水平方向的风多大,水滴下落的时间不变;又如船渡河时,只要船垂直于岸边的静水速度大小不变,无论水流速度多大,船过河的时间不变(虽然船靠岸时的终点不同)。然而,从逻辑辩证关系来说,运动的独立性只是以上结论的必要条件而不是充分条件。以上的例子中,是隐藏了条件的:即初速度的方向与使初速度方向改变的外力的方向必须互相垂直。以上例子中,重力与平抛的初速互相垂直,如果是斜抛或上抛或下抛就不能有这样的结论了;风向(风力的方向)与水滴的初速互相垂直;船相对静水的初速与水流速度(水的冲力的方向)互相垂直,如果船相对水的静水速度方向可以改变,船过河的时间就会因船的静水速度与河岸的夹角不同而不同,如这道题就是这样(这跟斜抛运动类似,在初速大小不变的情况下,运动的时间会因抛出时倾角不同而不同)。我这里要指出的是,这道题漏写了船在静水中速度大小不变这个条件,不然这道题就失去了考察的价值。下面我就这道题的答案进行解答,与大家探讨。
这种类型题一般有两种方法:
①利用合运动量计算,即 t=