莊志輝
物體變化的連續(xù)性,決定于其基本單位即量子運(yùn)動的連續(xù)性。然而這些基本單位又是可以再分的,又是由更小的量子組成的,而這些更小的量子之間必然存在著相互作用。而各個(gè)量子之間的相互作用是連續(xù)的,從而造成了各個(gè)量子之間要進(jìn)行運(yùn)動就一起運(yùn)動的連續(xù)現(xiàn)象。相對于整個(gè)物體來說,這些更小的量子都是一起運(yùn)動的,是可以視為一個(gè)整體的,所以自然就形成了連續(xù)運(yùn)動的現(xiàn)象。所謂連續(xù)變化的觀點(diǎn)由以下認(rèn)識構(gòu)成:來回變化的過程是連續(xù)的,變化的過程有著量變到質(zhì)變的特點(diǎn),連續(xù)變化的起點(diǎn)和終點(diǎn)可以認(rèn)為是極端的情況。運(yùn)用該觀點(diǎn)分析討論某些物理問題不僅簡單易行,而且可以深刻地理解物理概念和物理規(guī)律。
例1.如圖,A、B兩點(diǎn)固定等量正電荷,在AB連線中垂線上有C、D兩點(diǎn),將一個(gè)試探電荷由C點(diǎn)移到D點(diǎn),該試探電荷受到電場力的大?。?)
A.由大變小 B.由小變大
C.先變大后變小 D.先變小后變大
分析:AB連線中點(diǎn)處場強(qiáng)為零,無窮遠(yuǎn)處場強(qiáng)也為零,故由中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處的場強(qiáng)必定是先增大后減小的連續(xù)變化過程。所以試探電荷所受的作用力可能增大,也可能減小,也可能先增大后減小。
例2.一個(gè)空心均勻球殼里面注滿水,球的下方有一小孔,在水由小孔慢慢流出的過程中,空心球殼和水的共同重心將會
( )
A.一直下降 B.一直上升
C.先升高后降低 D.先降低后升高
分析:注滿水時(shí),空心球殼和水的重心在球心,水流光時(shí)空心球殼的重心又回到球心,故重心必定是先降低后升高的連續(xù)運(yùn)動過程。
例3.飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí),抓住秋千桿由水平狀態(tài)由靜止開始下擺,到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中如圖,飛行員受重力的即時(shí)功率變化情況是( )
A.一直增大
B.一直減小
C.先增大后減小
D.先減小后增大
分析:在水平狀態(tài)時(shí)重力的即時(shí)功率為零,豎直狀態(tài)時(shí)重力的即時(shí)功率也為零,故由水平狀態(tài)到豎直狀態(tài)的過程中重力的即時(shí)功率必定是先增大后減小的連續(xù)變化過程。
例4.如圖所示,AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬直棒,如圖立在導(dǎo)軌上,ab與AO邊的夾角很小,它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動,運(yùn)動過程中b端始終在OC上,a端始終在AO上,直到完全落在OC上,空間存在著勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,則ab棒在上述過程中( )
A.感應(yīng)電流方向是b→a
B.感應(yīng)電流方向是a→b
C.感應(yīng)電流方向開始是b→a,后來是a→b
D.感應(yīng)電流方向開始是a→b,后來是b→a
例5.如圖,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F(xiàn)>0為斥力,F(xiàn)<0為引力,a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置,現(xiàn)把乙分子從a處靜止釋放,則( )
A.乙分子從a到b做加速運(yùn)動,由b到c做減速運(yùn)動
B.乙分子由a到c做加速運(yùn)動,到達(dá)c時(shí)速度最大
C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的分子勢能一直減少
D.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的分子勢能一直增加
分析:c點(diǎn)是r=r0的平衡位置,c點(diǎn)速度最大,所以分子乙從a到b到c再到d,速度必定是先增大后減?。╟點(diǎn)速度最大)的連續(xù)變化過程,分子勢能是先減小后增大的連續(xù)變化過程。故分子乙從a到c,動能增加,分子勢能減少,從c到d,動能減少,分子勢能增加,所以A、D錯(cuò),B、C正確。
例6.如圖所示,一根足夠長的水平滑桿SS'上套有一質(zhì)量為m1的光滑金屬圓環(huán)。在滑桿的正下方與其平行地放置一足夠長的光滑水平的木制軌道,且穿過金屬環(huán)的圓心O?,F(xiàn)使質(zhì)量為m2的條形磁鐵以v0的水平速度沿軌道向右運(yùn)動,設(shè)磁鐵與圓環(huán)的最后速度分別為vm2和vm則( )
A.磁鐵穿過金屬環(huán)后,二者將先后停下來
B.圓環(huán)可能獲得的最大速度為
C.一定有vm2>vm1
D.一定有vm2 分析:由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,知道m(xù)的速度為連續(xù)增大的變化過程,磁鐵的速度為連續(xù)減小的變化過程,直至兩者達(dá)到共同速度.根據(jù)動量守恒:m2v0=(m2+m1)v共,即v共=. (作者單位 浙江省奉化市高級中學(xué))