一个值得商榷的问题
2016-12-03侯中柱
理科考试研究·初中 2016年11期
侯中柱


苏科版九年级上第11章第3节《功》,这节对功的定义,以及做功的必要条件作了详细而深刻的描述,即对物体做功的必要条件为:一是对物体要有力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离.为了巩固对做功的两个必要条件的理解,课本上特地例举了几种生活情景,判断人做功了吗?其中有一幅是学生背着书包在水平路面上匀速前进,如图1所示,由于学生背书包的力方向(竖直向上)与其水平路面匀速前进方向(水平方向)相互垂直,即书包没有在背书包的力的方向上移动距离,所以学生对书包没有做功.这是绝大多数教师教给学生的对本题分析思路,也就是这样的分析思路伴随着多少教师,以及多少届学生度过对做功知识的理解,然而当我们静下心来仔细深思:这样的分析思路好像是值得商榷的,为此结合自己对这道值得商榷的问题谈谈个人一点不成熟的看法:
如图1,当学生背着书包在水平路面上匀速前进时,学生背书包的力方向是竖直向上的(与书包重力的方向相反),大小为F=G,设此时学生匀速前进时的步距为s,腿长为l,这时将学生下半身假想为一个ΔABC,如图2,腿长OA=OB=l,步距AB=s,C为AB中点,则OC⊥AB.
现在以学生匀速前进一步为例进行分析,首先当两脚迈开并接触地面,如图2所示,此时书包重心高度约为OC,则OC=OB2-BC2=l2-(s2)2=4l2-s22;其次当学生抬起后脚并向前时,只有前面一只脚接触地面,此时学生重心通过前脚,前腿竖直,书包重心高度约为OB,即……
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