处处留心皆学问

周杰

摘 要：这篇文章讲述了两件事：刚开始接触到角速度、线速度、向心加速度、平抛运动、斜抛运动等抽象的物理学概念时，确实让人晕头转向;经过一段认真的综合分析，终于分清楚了这三个“速度”概念的异同，就编造了一道选择题与同学们交流，更加深了对这些抽象概念的理解。随后又从古战场使用的抛石机受到启发，联系电路有串联、并联，火箭推进器也在使用混联增大推力，就提出：导弹也可以在不同高度发射弹头、走马捎带打击敌方远近不同的军事目标，我把它叫做串联发射，跟已经成功使用的多弹头发射构成混联，让敌人猝不及防。

关键词：角速度;线速度;速度合成;串联;并联;混联

上小学时老师就经常讲，应该养成一种‘处处留心、认真观察的良好习惯，对你们的一生都非常重要，我并没有太在意。在初中的物理课学习过程中，逐渐了解到一些科学技术的新发现、新创造，往往都是源自于一些不经意间的细节：据说牛顿是因为苹果砸到头上，发现了万有引力定律;瓦特是看到水开时壶盖会上下跳动发明了蒸汽机，开创了工业文明时代;奥斯特在做电流实验时，偶尔发现放在旁边的小磁针会转动，确立了电磁感应的规律，法拉第采用逆向思维的方法，坚持寻找把磁变成电的方法，最终发明了发动机，给我们开启了如此美妙的电气化时代的大门。

潜移默化之中让我谜上了物理学，开始慢慢养成对知识精雕细琢，敢于发挥想象、通过推理拓展创新的思维习惯。这篇短文就记述两件这方面的小事。

一、一道有趣的选择题

升入高一下期，《物理》课讲授知识的吸引力，很快就让我着了迷，尤其是那些新的概念和术语，简直弄得人眼花缭乱、不知所措。比如角速度、線速度，自由落体、平抛运动、斜抛运动，向心加速度的两个公式，竟然一个正比、一个反比于半径R。

虽说一时间确实让人有点晕头转向，根据自己不服输的性格，这些就又成了催人奋进的力量源泉。我暗自下定决心：先从彻底弄清楚这些成对概念与公式的异同开始，打下一个扎实的基础，立志要学好物理以实现自己埋在心底的梦想。

兴趣总能帮人挤出点时间，就是在往返于到餐厅的路上，我都会结合这些新概念提出一些不同想法，跟同学们讨论、争辩，两周后根据自己的心得，就凑合出一道有趣的选择题：

有一口很深很深的井，从井的中心丢下一个铁球，落地时应该——

A、还在中心    B、偏东    C、偏西

同学们的意见多数倾向于A——理由是铁球下落的过程中，总是在沿着地球的同一条半径运动，地球转动的角速度固定不会改变，所以落地点就‘还在中心。

少数人倾向于选C——他们认定铁球是离开地球在空间中下落，应该与地球分开来看;对铁球应该依据自由落体公式，判为竖直下落，地球却在自西向东转动，所以落地点就应该偏西。虽说下落距离有限，很难测量出来;理论上却应该就是这样、偏西。

我自己认为正确答案应该是B——依据是：铁球离开地球在空间中下落的过程，属于平抛运动。沿竖直方向是自由落体，选A虽有道理，却忽略了铁球在水平方向上同时也有位移。这一道题的要点问的是水平位移，就该依据水平运动的速度做出选择。假设落地点O到地面N点之间、有一点M，N点的转动半径就一定大于M，二者的线速度vN>vM、在相等的时间内通过的水平距离就该是lN>lM。所以我认定B是正确的。

二、抛石机给予的启发

在电影、电视上都可以看到古人使用抛石机，阻拦、打击远方敌人的场面，其实不就是应用杠杆原理，加大阻力臂的长度，增大石块抛出去的初速度，让石块飞的更远以避免敌人接近自己的防御工事，用来保护自己人安全的技术性创造。古人就能够想到应用这些机械原理于战争，同学中间却还有人连杠杆原理都搞不懂，人与人之间天生的素质差异，确实是太大了。

学过角速度、线速度的知识后，我就想：如果在拋石阻力臂上的不同位置放上石块，只需要一次性的抛射，不就可以同时打击纵深不同的敌人了嘛！由此让我联想到弹道导弹，如果借用这种原理，就有望出其不意地突破敌人的导弹拦截系统，打他一个猝不及防。

具体地讲就是，电能的利用有串联、并联之分，效果大不相同;火箭推进器的组合，开始时使用的是串联，后来发现如果超过三级就难以控制，为了继续增大推力，就发展出现在通用的串联、并联混合使用的形式——为什么弹头的发射，就不能借鉴这些成果，也搞它个混联发射呢？

上小学时就学过一篇既卖矛又卖盾的故事，实际上这个故事同时还告诉我们：为了能够打赢战争，人类就不断地对矛或盾在进行着创造性的改良，同时就促进了科学技术的迅猛发展。

为了突破对方的导弹拦截，就又发展出多弹头同时发射、飞向不同方向的技术;但是，如果在你还未发射弹头之前的飞行过程中就遭到拦截，多弹头不是也就同归于尽了吗？

如果能够实现串联发射，也就是说在火箭飞行过程中的不同高度多次发射，对方就肯定不可能全部予以拦截。比如射向美国的洲际导弹，刚升空不久就发射一颗飞向关岛的弹头;在另一个高度再发射一颗飞向夏威夷的弹头;而对方探测到你发射的导弹是飞向美国本土，聚精会神要把它拦截在本土之外，你却走马捎带了关岛和夏威夷军事基地。即使被拦截到，也可以重创对方的军力部署。

要想实施这种间歇性的串联发射，技术上肯定会有不少难题需要解决;但是仅仅依据从高一物理课本上学到的知识，从基本原理上讲似乎已经没有太大的漏洞。