我的学习群里全是真大佬 第11章

所以现在这张由七中高三老师自己出题的试卷,他完全可以做到秒杀的程度。

比如这个倒数第二题,这是试卷所有题目里最难的一道。

关于力学的压轴题。

【如图所示,一根长为L、质量密度均匀的柔软链条,其单位长度质量为λ。链条即使在松弛状态下也无弹性。初始时,链条的一端悬挂在天花板上,另一端刚好接触地面。现将悬挂端释放,求链条下落过程中,地面对链条的作用力F与下落距离x的关系。】

这道题其实已经完全超纲了,它涉及到了变质量系统的动力学问题,也就是那个著名的“莱布尼茨链条”模型。

如果一般的高中生,没有拓展训练,一般都会用牛顿第二定律F=ma去做。

但这里有一个巨大的陷阱。

链条落到地上,是一个非弹性碰撞的过程,能量是有损失的!

如果用能量守恒,算出来的答案绝对是错的。

要解这道题,得用动量定理或者微元法积分。

这种题目,放在七中的月考卷子里,纯属是出题老师脑子抽了,或者是直接从哪套奥赛题库里复制粘贴没看清楚难度。

“估计全班没几个人能做对吧。”

李东还是高看了七中的同学,其实这道题全年级也没有人做对。

包括也他自己,当然那月考时的自己。

此时李东的试卷上,这道题原本空白的解答区域里,已经写下了一行行工整的算式。

他没有用高中常规的方法,因为是非弹性碰撞,能量不守恒,所以他直接动用了微积分和动量定理。

【解:】

【设链条下落距离为 x,速度为 v。】

【根据自由落体运动规律: v^2=2gx】

【对于即将落地的一小段微元 dm=λdx,其动量变化率为冲击力 F冲】

F冲= dp/dt = vdm/dt = v(λdx/dt)= v (λv)=λv^2

【将 v^2=2gx代入,得 F冲=λ(2gx)=2λgx】

【此时,地面受到的总压力 F总应为:已落地部分的重力+冲击力】

F总= G + F冲=(λx) g + 2λgx = 3λgx

也就是说链条下落过程中,地面对它的支持力,是它那一刻静止重力的3倍!

简单,粗暴,直指核心。

这就是数学工具在物理上的降维打击。

讲台上江扬还在一道道的讲着试卷。

他就没有像老杨那样把知识点嚼碎了喂给同学了,而是直接照着答案开始念。

“第一题选B,考的是楞次定律,这就不用多说了吧?送分题。”

“第二题选C,受力分析别搞错了,正交分解法,建立坐标系,x轴和y轴一分,简直不要太简单。””

江扬讲得快,底下学生却是听得云里雾里的。

唯独江一洲,今天表现得异常活跃。

“老师!这题我知道!摩擦力方向判断错了!”

“老师!这题应该用动能定理,比牛二定律快!”

每当江扬抛出一个问题,江一洲总是第一个抢答,声音洪亮,眼神还时不时的往后排瞟。

江扬对这种积极的学生自然是喜欢的,忍不住多夸了几句。

“不错,江一洲同学基础很扎实,思路也很清晰大家要多向他学习。”

江一洲听着表扬,于是就更加卖力的抢答了。

很快,试卷讲到了最后。

江扬扫了一眼那道倒数第二题的“链条问题”,直接翻了过去。

“好了,倒数第二题太难了,涉及到了变质量问题,超出了咱们的教学大纲,这道题我就不讲了,分数我已经给大家都加上了。”

说完他看了看表:“剩下的时间,大家把错题改一下,明天当作业交上来。”

“下节课我们再做一套试卷。”

这就是江扬的教学方式,做试卷,照着答案讲试卷,如此反复循环。

然而就在这时,一只手高高的举了起来。

“老师!”

全班安静下来,大家的目光齐刷刷的看向了江一洲。

只见他站了起来。

“老师,我的试卷全是对的没有错题,那我是不是不用交作业了?”

李东在后排听得嘴角直抽抽。

这么显眼包的吗?

江扬也没想到还有这出,愣了一下笑道。

“行,全对的同学可以不用交。”

这话一出,周围顿时投来一片羡慕的目光。

江一洲享受着这种万众瞩目的感觉,但他觉得还不够。

他又看了一眼讲台上的江扬,突然说道。

“老师,既然还有时间,那道倒数第二题您能不能讲讲?”

江扬眉头微微一皱。

“那题超纲了,讲了你们也听不懂。”

“老师,您就讲讲嘛。”

江一洲依旧不依不饶,脸上带着自信的笑容。

“万一我们能听懂呢?我们也想挑战一下自己,看看这种高难度的题到底难在哪里。”

其实江一洲的小算盘打得很响。

这道题虽然难,但他这次物理考了满分100分。

既然是满分,那说明这道题他也“做对”了。

虽然是因为老师统一给分,但他下意识就觉得,自己写在卷子上的那个答案“F=mg”应该是八九不离十的。

他就是想借着这个机会,让全班看看,就算是超纲题,他江一洲也能啃下来!

江扬现在超级后悔。

他本来是想着出些简单的题,给这些学生涨涨信心,而且自己也好偷懒摸鱼。

结果当时出题的时候没注意,直接把一道奥赛题给复制了过去。

这题他自己昨晚看答案都看得迷迷糊糊的,什么冲量,什么微元,讲起来太费劲了。

“这个……”江扬犹豫着,“这题吧,你们真的没必要……”

“没关系老师!您讲个思路就行!”江一洲大声说道。

“或者老师您看看我的思路对不对?”

看着江一洲那副咄咄逼人的样子,李东无奈的摇了摇头,随手在草稿纸上画了一个链条下落的受力图。

“真是……无知者无畏啊。”

然而江一洲好像没看出江扬的窘迫,依旧在那吵吵,甚至直接抛出了自己的答案。

“老师,这道题的答案,是不是 F = mg?或者是 F = xgλ?”

江一洲一脸期待的看着江扬。

“我觉得就是简单的重力平衡问题。”

听到这个答案,原本还想敷衍过去的江扬,此时也不得不认真起来了。

作为一个物理老师,哪怕他再不想讲题,也不能容忍这种原则性的错误在课堂上被当成正确答案传播。

F=mg?

这也太看不起物理学了!

江扬对江一洲刚才积累的好感瞬间变成了负数。

他把保温杯往桌上一放,也不管是不是会打击到这个好学生的积极性了,直接冷冷的说道。

“不是!”

第12章 不是?你直接啃费曼?

随着那句“不是”,江一洲站在原地,脸色难看到了极点。

他刚才有多骚包,现在就有多尴尬。

教室里的同学看他的眼神中也充满了戏谑,有些平时看不惯他那副做派的男生,甚至都没忍住,“库库”的笑出了猪叫声。

江一洲只感觉脸皮烫的厉害,不过他心理素质还不错。

很快就挤出一个释怀的笑容,就像刚才的错误只是一个口误而已。

“哎呀,看来是我想简单了。”

他一边说着,一边装模作样的重新拿起卷子,眉头紧锁,仿佛在进行二次推演。

但实际上,他心里慌得一批。

为了给自己找个台阶下,江一洲大脑飞速运转,最后憋出了一个自认为很合理的解释。

“老师,我觉得这道题可能有歧义。”

江一洲指着题目。

“既然链条最后是全部落在地上的,那它对地面的压力,最终肯定等于它的重力啊。”

“那中间过程,无非就是一个从0增加到mg的过程,所以……”

“我刚才说的F = xgλ,或者是直接等于mg,在某种特定条件下也是成立的嘛。”

听到这番话,坐在后排的李东忍不住摇了摇头。

江一洲的这种理解,在他看来简直就是草履虫的思维。

他完全忽略了“运动”这个本质。

链条在下落,每一小段铁环在接触地面的瞬间,速度会瞬间归零,动量的剧烈变化会产生巨大的冲击力。

忽略了这个冲击力,去谈静力学的重力,这简直就是对牛顿第二定律的侮辱。

讲台上的江扬脸色也不是很好。

作为物理老师,他可以容忍学生做不出来难题,但他绝对不能容忍这种为了面子而强行解释的行为。

物理是一门严谨的学科,是就是,不是就不是。

“江一洲同学。”

“物理学里没有‘我觉得’,动量定理也不会因为你的‘特定条件’而改变。”

他的话让江一洲,坐也不是,站也不是,恨不得找个地缝钻进去。

“叮铃铃”

救命般的下课铃声终于响起了。

讲台上,江扬也没再理会这个好面子的学生。