Question

为纪念伟大的物理学家爱因斯坦在100年前完成的三项重大科学发现，联合国把2005年定为“国际物理年”．在纪念活动中，小利同学将他发明的令人称奇的“关门装置”（如下图）展示给大家．

（1）根据图中场景，请你从A、B、C、D、E、F、G中任选三个环节，指出各自涉及的物理知识．
（2）要保证“关门装置”能顺利工作，各环节的设计应符合一定的要求．请你针对其中的两个环节，谈谈设计时要注意的问题．

Answer 1

【答案】分析：图中的“关门装置”是由多个环节的物理机械制成，每个装置都涉及了相关的物理知识，要从装置中指出涉及的物理知识，需要认真对每一环节的功能进行分析，从而挖掘出所利用的物理知识．
解答：解：（1）在图中的A环节，小孩剪断线后，由于受到的浮力大于重力，气球将上升而碰撞转板一端，使其发生倾斜．
B中的转板涉及了杠杆知识；C中的滑板是利用滚动代替滑动减小摩擦；D中的滑梯利用斜面，将重力势能转化为动能；
E中的铁锤落下时将重力势能转化为动能；F中的跷跷板利用了杠杆；G中皮球弹起撞击门是机械能的转移．
（2）A环节中气球受的浮力要足够大；B环节中的转板转动要非常灵活．
点评：这是一道开放性试题，是把物理知识用于创新实践的很好例子．分析图中每一环节中蕴含的物理知识，关键是搞清楚每个装置的作用，然后再联系自己学过的知识，就可以很容易做出来了．