一道题目的命题失误分析

2019-12-08 09:48:20

  前文就高中物理教学中试题的一类命题失误作了分析,下面一题是河北某高考名校的一道考前仿真试题,命题中同样同现了错误,罗举如下:

  中国海军歼-15舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞,并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞。这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力。消息人士还记录了歼15起飞的大概过程。10时55分,飞机由机库运到飞行甲板上。11时15分,清理跑道,拖车把飞机拉到跑道起点,刹车。11时25分,甲板阻力板打开,舰载机发动机点火,保持转速70%。11时28分许,舰载机刹车松开,加速至最大推力,飞机滑跃离开甲板,顺利升空。现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动,再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动,最后从甲板飞出的速度为 360km/h。若飞机的质量为18t(1t=1000kg),甲板AB=180m,BC=50m,(飞机长度忽略当做质点,不计一切摩擦和空气阻力,取sin15°=0.3,g=10 m/s2)

  (1) 如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的70%,则飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多大才能使飞机起飞?

  (2) 如果到达B点时飞机刚好到达最大功率,则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间?(结果均保留三位有效数字)

  此题中所给出的B点速度为70m/s,是命题者主观臆想的,因为题目中无论前半段的匀加速直线运动,还是后半段的变加速直线运动都是受动力学规律约束的(可利用微分与积分的方法列式求解)。

  说得简单一点,如同物体做匀变速直线运动,只要给出三个物理量如v0、a、t便可求出v与x,但命题者给出四个物理量,若这些数据不匹配,便会造成自相矛盾的现象。

  本题中若取vB=70m/s,后半段别说加速,即使匀速70×2.83早已大于题目所给的50m.。

  这种失误常常出现在弹性势能、机车起动、电磁感应中的变加速运动等题目中。原因就是命者不注意物理过程的内在联系,为了计算方便而主观强加给题目数据。