疯狂物理·千篇万律(12)

文摘   教育   2024-05-09 09:47   重庆  




疯狂物理

千篇万律





趣·题

有趣的灵魂总能相遇

有趣的问题一起探讨


1.我国古代有许多描述光现象的精彩诗句,如辛弃疾的“溪边照影行,天在清溪底”。在图1现象中与“天在清溪底”的原理相同的是(   

A.山鸡舞镜             

B.小孔成像                                

C.海市蜃楼                         

D.日晷

分析:传统文化与物理知识,这是热门也是热点,情景出现是为了更加关注传统文化,你了解“山鸡舞镜”吗?是否看了题后跟我一样突然想知道它的来龙去脉呢?感兴趣吗?

答案:A

山鸡爱其毛羽,映水则舞。很武时,南方献之,帝欲其鸣舞无由。公子苍舒令置大镜其前,鸡鉴形而舞,不知止。

——南朝·宋·刘敬叔《异苑》卷三

山鸡长着一身自以为美丽绝伦的羽毛,所以,每每为之骄傲。也正因为此,山鸡有一个临水自鉴的嗜好。几乎每天,她都要到水边照一照自己那美丽的身姿和华丽的羽衣,每当她的身影映照在水里,她就对着那影子飞舞顾盼,并发出欢快的叫声,直到累得舞不动,叫不出为止。

故事中的山鸡因为狂舞不知休止而最终活活累死,形象地说明了办任何事情都必须有一定的限度,适可而止,更说明凡遇事切不可得意忘形,不知所以。人贵有自知之明,人应该有自知之明。“自知”是做人的基本底线,有了“自知”,方能“自明”,才可能知道自己什么该为什么不该为,才能扬长避短,才能修身养性,才能不断修正错误,才能把握好自己的人生方向。人生在世,踏踏实实地做人做事非常重要。做人既不应好高骛远,妄自尊大,也不应自卑自馁,丧失自我。所谓把握自己,把握人生,其实关键就在于要对自己有一个客观的认识一自知者明。山鸡的自呜得意,得意忘形,直至死去。一个人,缺乏自知,缺少自省,结局也会是一败涂地。


2.公元前388年的《墨经》记载的杠杆原理,比阿基米德在《论平面图形的平衡》中提出的杠杆原理还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是(   

    A.食品夹                   
    B.钢丝钳                            
    C.钓鱼竿                   
    D.筷子

分析:《墨子》里的物理素材,当我们看到杠杆想起“撬起地球”的阿基米德时,不妨读一读墨子的智慧。


答案:B


“衡而必正,说在得。”要使秤杆呈水平状态,称两边的重量就必须相等。

“加重于其一旁,必捶,权重相若也。相衡,则本短标长,两加焉,重相若,则标必下,标得权也。”其中重指重物,权指秤砣,本指重臂,标指力臂。称的提钮两边分别是重臂和力臂,在平衡状态下,加重重物的重量,重臂这一边就会下垂;而增加力臂的长度就可以使称恢复平衡。如果在称的两边同时加同样的重量,秤砣这一边就会下垂,因为力臂长度大于重臂长度,两边增加相同的重量,力臂一边必然下垂。墨家的这个结论用公式可以描述为:“力臂×秤砣>重臂x重物”。


  1. 3.如图10甲所示,质量为870g,底面积为150cm2的薄壁圆柱形水槽放置在水平桌面上,水槽中装有水。水面正上方有一厚底薄壁(不计杯子侧壁的体积)的圆柱形杯子,一根体积可以忽略的轻质细杆固定在杯中。手持细杆,使杯子开口朝上从图10甲所示位置开始向下运动,直至杯底接触水槽底部,水对水槽底部的压强p随杯子下降高度h的关系如图10乙所示。杯子未下降时,水槽中水的深度为____cm;已知杯子材料的密度为2g/cm3,当杯底接触水槽底部后松手,此时水槽对水平桌面的压强为______Pa


分析:研究情景过程,关注关键物理量,本题在于分析杯子的内外体积,算出核心的杯子底面积。不妨试一试,想一想,如果换一种密度更小的杯子材料,可能会出现什么情况呢?

答案:18 ; 2500




4.如图25甲所示,柱状容器重力为1.5 N,底面积为250 cm2,下方装一阀门,放在水平桌面上。细绳一端与长方体木块相连,另一端固定在容器底部。木块重5 N、底面积为100 cm2,高8 cm。容器内液面与物体上表面相平。不计细绳质量和体积。求:

(1)水对木块底部的压强;

(2)绳子对木块的拉力;

(3)若打开阀门,控制水以50 cm3/s的速度流出,木块受到的浮力与放水时间t的关系图像如图25乙,求放水前容器对桌面的压强。


分析:此计算题难度适宜,以受力分析为中心进行情景设计,对于水的体积的关注也是核心关键。

答案:800 ; 3 ;2240








   

 何为“千篇万律?”

    宋·苏轼《答王庠书》:“今程试文字,千人一律,考官亦厌之。”千篇一律,形容一种机械的重复。

   而物理学是有趣有理的,物理人也是幽默理性的,李小杨曰:“千篇万律,方显有趣灵魂!”接下来,疯狂物理将与你相约1000个物理故事,感悟10000个规律。

——  END  ——

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