绪论-【奇点物理】高中物理衔接同步教材《力和运动》导学导练

I 绪 论 神奇的力和运动的世界 每逢暑期，很多同学都会与亲朋好友一起去游山玩水．当惬意地泛舟漂流时，你可能忍不住即兴哼唱：“小小竹排江中 游，巍巍青山两岸走”．这两句歌词中描述的，在江中“游”的竹排和沿两岸“走”的青山分别以什么为参考系？（参照系、 相对运动） 欣赏F1方程式赛车比赛时你一定会不由自主地为那风驰电掣的速度感所震撼吧？你想过法拉利赛车与“飓风 2000”战斗 机竞速的场景吗？刘翔在 110m跨栏破世界纪录的比赛中是不是像疾风一样从观众的眼前闪过，令对手望尘莫及？非洲草原 上每一天都在重复着豹子追羚羊那物竞天择的自然规则．这些现象都与速度有关，那么如何比较物体运动的快慢？如何比较 速度变化的快慢？（速度、平均速度、瞬时速度、加速度） 生活中我们总是发现小石子比羽毛下落得快，那让我们一起来看看，阿姆斯特朗在月球表面做的自由落体实验吧!这会 让你产生什么样的疑问？你想过没有，重的物体一定比轻的物体下落得快吗？ （自由落体运动、重力加速度） 让我们一起来观看这个小视频，从固定在竖直平面内的圆环上的不同边缘点，由静止开 始沿不同的光滑弦轨道下滑的物体，猜猜它们会同时到达圆环的最低点吗？（匀变速直线运 动） 很多同学童年的玩具宝库里都少不了“不倒翁”这个玩具吧？它为什么不会歪倒呢？高 空王子阿迪力走钢丝，手里总是拿着一根重杆.还有更神奇的现象，锥体竟然能够从斜面的 底端不断上滚！仔细分析一下这三个实验现象的物理原理，有什么样的共性呢？（重力、重 心） 坐在后轮被支架抬离地面的自行车上，踩动脚踏板，自行车的后轮就会快速转起来，但 是自行车却并没有前行，你思考过自行车能够在路面上正常前行的原因吗？那么汽车呢？ （静摩擦力、滑动摩擦力） 你经历过车子陷入泥潭的情景吗？如果请你帮忙将车子拉出来，你会怎么做呢？那让我 们来看一看别人的做法，会给你带来什么样的思考呢？为什么拖拉机都拉不动，人能轻而易 举地拖动？ （力的合成与分解) 你看过宇航员的自拍和直播吗？太空中飞船中的宇航员为什么能在舱内能自由地“游来 游去”？我们乘坐电梯上下楼，在电梯刚刚启动或制动的瞬间，你会有什么样的感觉？你想 过其中的原因吗？（超重、失重、完全失重） 在很多海陆空联合军事演习中，歼击轰炸机演练了对航母的突击攻击．那么，同学们知 道水平飞行歼轰机是如何确定投弹时机从而精准命中航母目标的呢？（平抛运动） 很多同学坐过游乐场里的过山车，惊险刺激的场景可能还让你记忆犹新．过山车为什么 能翻转而不会掉下来？许多同学看过水流星杂技表演，水流星的碗口朝下而水为什么不会流 出来呢？ （圆周运动、向心力） 很多道路的弯道旁边都会立一个醒目的提醒标牌“前方弯道，请减速慢行”，为什么要减速通过弯道呢？为什么赛车高 速通过转弯处时最容易翻车？（圆周运动、离心现象） 观看全部录像 II 站在高楼的阳台上向空旷的地方水平扔出小石子，速度越大，石子飞出的距离就越远．同学们想过没有，如果石子速度 足够大，考虑到地球是球形的，石子会不会绕着地球飞行，而不再落回地面呢？牛顿当年正是运用这种异乎寻常的想象力提 出了人造卫星的设想！（万有引力、人造卫星、宇宙速度） 现在让我们用身边唾手可得的物品做个小实验吧！用细线（女同学如果愿意，用你的长发也 可以）拴紧一块橡皮，用手指捏紧细线的一端保持固定，轻轻地推动橡皮一下，仔细观察、心里 默数，摆球运动时在两侧所达到的最大高度相同吗？橡皮每摆动一个来回所用的时间相等吗？ （简谐振动、机械能守恒） 中国已经有了四个火箭发射基地，也实现了飞天的梦想，我们在惊叹自豪之余，有没有思考 火箭是如何被发射升空呢？“神舟”号飞船又是怎样实现变轨，怎样和空间站对接的呢？“嫦娥” 探月的过程是怎样实现的呢？网传的“DF—41”导弹能够蛇形机动，从而有效躲避拦截导弹，实 现突防攻击的目的，那么它们实现蛇形机动的原理是什么呢？（反冲、动量守恒） 很多同学小时候玩过陀螺，陀螺不转动的时候很难立稳，可是快速转动起来后却不会轻易倒 下．自行车，摩托车也是如此，转弯飞快而行时那么倾斜也不会倒．这里蕴藏着 什么物理原理呢？（角动量、角动量守恒） “判天地之美，析万物之理”，生活中还有许许多多、林林总总的问题等着我们去思考：徒手或用嘴接 住高速飞行的子弹，你觉得这种事情靠谱吗？钢枪刺喉、头顶开砖的“气功”表演者，他们果真是超人吗？ “挑战者”号升空爆炸的现象怎么会发生呢？原子弹、氢弹爆炸威力为什么那么大呢？…… 这些趣味盎然、神奇美妙的物理现象，无不向我们展示了“力学”华丽而神秘的一面！ 在高速交通和移动互联正飞速发展的今天，享受着高铁、飞机和手机这些工具带来的巨大便 捷之余，你可否曾想过，这些成就不能不说得益于千百年来一代代科学家探索自然奥秘的努力．在 力学理论建立的过程中，有许多