高考物理命题中的学科性问题(第3讲) ——汽车以恒定功...

时间:2023-11-21 10:34:13  热度:0°C

  汽车以额定功率启动过程是一个加速度逐渐减小的加速度运动过程,当加速度减小到零时,汽车将以最大速度匀速运动。然而一些物理教师认为,汽车以额定功率启动永远不可能达到最大速度。具体分析如下:

  然而事实真的是这样吗?众所周知,物理学是一门实践性很强的学科,比如测得物体的速度v=10 m/s,并不是物体的速度就是10 m/s而没有一点误差,我们只是在精度足够高的情况下测出,物体速度与10 m/s偏差足够小而已。比如相差10^{-8} m/s,现有仪器很难测出如此小的偏差,我们就说物体速度v=10 m/s,脱离测量而从理论上、数学上说物体速度没有实际意义。我们不能把数学中的无穷大简单应用于物理实际问题中。在很短的时间内,汽车的速度已经在足够高的程度上等于其匀速运动的最大速度,物理量v与vm的差距已测不出,我们完全可以说v与vm相等。我们不能想当然地把数学中的无穷大等同于物理实际问题中的无穷大,从而否认匀速运动状态的出现。

  下面,我们来给2009年上海市的一道高考题把把脉。

原题如下:

  质量为5×10^3 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10 m/s,随后以P=6×10^4 W的额定功率沿平直公路继续前进,经72 s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2/5×10^3 N。求:

  (1) 汽车的最大速度vm;

  (2) 汽车在72 s内经过的路程s。

病题会诊:

个人简介

  王文涛,东北师大附中高中部教师,东北师范大学硕士生指导教师.在《物理教师》《物理教学》《物理与工程》《物理通报》《中学物理》《物理教学探讨》等期刊共发表论文50余篇。主编《高观点下的中学物理问题探讨》《新编大学物理》《名牌大学学科营与自主招生考试绿卡》《强基计划专题精编》等十余部畅销书。

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