第26章 碾壓火箭班!(求追讀)
下午一點差五分,葉安和凌棲月到了四樓競賽教室。
教室不大,六張單人課桌呈半弧形擺放,正對著一面乾淨的大黑板,日光燈管白晃晃地亮著,窗簾拉了一半,把外面操場上的嘈雜隔在玻璃另一側。
靠門口的三張桌子已經坐了人。
三個男生,都穿著港城一中的校服,但胸口的班級標牌上清一色寫著「高二一班」。
火箭班的。
葉安掃了一眼,不認識。
三個人顯然也注意到了他倆的到來,其中一個戴著黑框眼鏡、頭髮剃得很短的男生,抬頭看了葉安一眼,目光裡帶著打量的意味,隨即又低下頭繼續翻書。
另外兩個倒是沖凌棲月點了點頭,算是打過招呼。
凌棲月徑直走到靠窗的位置坐下,從書包里抽出物理競賽的資料,翻開就進入了狀態。
葉安在她旁邊坐下,也沒急著看書,而是靠在椅背上,打量了一圈這間競賽教室。
牆角立著一個鐵皮書櫃,透過玻璃門能看到裡面碼著厚厚的資料冊,有些書脊已經泛黃。
書櫃旁邊有一扇小門,門上掛著塊白色的牌子——「競賽資料室」。
葉安的目光在那扇門上停了兩秒。
一點整,仲文準時出現在門口。
他手裡夾著一沓A4紙裝訂的資料冊,另一隻手端著個不鏽鋼保溫杯,杯蓋上還冒著熱氣。
五個人同時坐直了身體。
仲文沒有寒暄,走到講台前,將手裡的資料冊分成五份,依次遞了下去。
「這是我整理的市賽歷年真題精選,按模塊分類,力學、電磁學、熱學、光學、近代物理,一共五個專題。」
葉安接過資料,入手頗有分量,粗略翻了一下,少說七十頁。
每道題下面都有仲文手寫的批註,紅色筆跡密密麻麻,解題思路、易錯點、拓展方向,全部標註得清清楚楚。
這份資料的含金量,遠超市面上任何一本競賽教輔。
「先說幾點規矩。」
仲文擰開保溫杯蓋,吹了吹熱氣,語氣不緊不慢。
「第一,競賽訓練的目的不是讓你們多刷題,是讓你們學會怎麼思考。」
「刷一百道題不如真正吃透一道題,這句話你們記住。」
「第二,訓練期間有任何疑問當場提,別憋著,憋到最後只會越積越多。」
「第三」
他的目光在五個人臉上逐一掃過。
「競賽場上沒有會不會,只有想不想得到,同一道題,思路越多,你贏面越大。」
說完,仲文轉身拿起粉筆。
「熱身一下。」
粉筆落在黑板上,沙沙幾聲,一道題出現在所有人面前。
題目不長,條件也不複雜——
一個質量為m的小滑塊,從光滑半球形碗的邊緣由靜止釋放,碗的半徑為R,求滑塊運動到碗底時對碗底的壓力。
看起來很簡單。
簡單到像是期中考試的送分題。
但葉安只掃了一眼,就知道這道題沒那麼老實。
如果只是求碗底壓力,高一學過圓周運動的人都會做。可仲文出這道題的目的,顯然不是要一個答案。
他要的是思路。
「給你們三分鐘,不用動筆,想思路。」
仲文靠在講台邊上,端著保溫杯,慢悠悠地喝了一口。
教室里安靜下來。
三分鐘後,仲文放下杯子。
「周然,你先說。」
被點名的是那個剃短髮戴黑框眼鏡的火箭班男生。
周然站起來,聲音沉穩。
「第一種思路,能量守恆加牛頓第二定律。」
「滑塊從邊緣到碗底,高度差為R,用機械能守恆求出碗底速度,然後在碗底做圓周運動,向心力等於支持力減去重力,解出支持力就是答案。」
仲文點了下頭,沒說好也沒說不好。
「還有呢?」
周然想了想。
「第二種,用動能定理替代機械能守恆,本質一樣,但如果碗面有摩擦力的話,動能定理更通用。」
「第三個。」
周然沉默了兩秒。
「可以用拉格朗日方程……但我只知道概念,具體沒推過。」
仲文的表情沒什麼變化,轉向另外兩個火箭班的學生。
「你倆補充。」
一個叫陳昊的男生站起來,撓了撓頭。
「我的思路和周然差不多,就是第一種和第二種,第三種我沒想到。」
另一個叫王睿的也點頭附和。
仲文把保溫杯擱在講台上,表情談不上失望,但也絕對算不上滿意。
「三個思路。」
他豎起三根手指。
「能量法、動能定理、拉格朗日。前兩個本質相同只是表述不同,嚴格來說算兩個獨立思路。」
他看向葉安。
「葉安,你來說說。」
葉安站了起來,腦海里【物理推演】能力早在題目寫出來的那一刻就已經啟動了。
半球碗的三維模型在他意識中旋轉著,滑塊在碗壁上滑動的軌跡被精確標註。
這道題,他看到了四條路。
「第一種,機械能守恆求末速度,碗底圓周運動列牛頓第二定律,和周然說的一樣,這是最直接的。」
仲文點頭。
「第二種,動能定理。如果題目條件變了,碗面粗糙,機械能不守恆,動能定理照樣能用,通用性更強。」
仲文又點頭。
「第三種,換參考系。」
葉安的語速沒變,但內容一跳,三個火箭班的學生同時抬起了頭。
「以碗底為原點建立極坐標系,用廣義坐標θ來描述滑塊的位置,對整個系統列能量方程,然後對θ求導,可以直接得到沿徑向的加速度分量。」
「這個方法的好處是,不需要單獨分析碗底那個特殊位置,θ取任意值都能給出對應位置的法向力。」
周然的筆停在半空中,眉頭皺得很緊,這個思路他隱約能聽懂框架,但讓他自己推,推不出來。
仲文沒打斷,示意葉安繼續。
「第四種。」
葉安頓了一下。
「用微元法。」
「把滑塊的運動軌跡沿碗壁分成無數個微小弧段,每一段上分析切向力和法向力的微分關係,對整條路徑積分。」
「這個方法最繁瑣,但它的價值不在於解這道題本身——而在於當碗的形狀不是標準半球,是拋物面或者任意曲面的時候,前三種方法全部失效,只有微元積分法還能用。」
教室里很安靜。
葉安坐了回去。
仲文盯著他看了三秒,手指在講台邊緣敲了兩下。
「四個思路,每一個都是獨立的方法論,而且最後一個已經觸及到了大學普通物理的範疇。」
他轉過身面向所有人,但說的話顯然是給火箭班那三個聽的。
「你們聽出區別了嗎?」
三個人對視一眼,都沒開口。
仲文也沒指望他們立刻回答,自己接了下去。
「周然你們三個的思路,核心都是同一條線——先求速度,再列方程,最後解力。」
「這沒有錯,考試足夠用了。」
「但你們被題目框住了。」
仲文拿起粉筆,在黑板上重重地畫了一個圈,把題目圈了起來。
「這道題問的是碗底的壓力,所以你們的大腦自動鎖定了碗底這一個點。可葉安的第三種和第四種思路,從一開始就沒有隻盯著碗底。」
「他想的是滑塊在任意位置的受力情況是什麼。」
「碗底只是θ等於零的特殊情況。」
仲文放下粉筆,語氣加重了幾分。
「這就是競賽思維和應試思維的根本區別。」
「應試是在題目畫好的框裡找答案,競賽是跳出那個框,找到更大的規律。」
「葉安這次期中能考706分,力壓你們火箭班拿下年級第一,不是沒有道理的。」
這句話砸下來,三個火箭班的表情各異。
周然抿著嘴沒說話,但握筆的手指關節發白,眼神里的不服氣幾乎要溢出來。
陳昊和王睿則是面面相覷,他們進來之前聽說有個實驗班的參加集訓,心裡多少有點不以為然,實驗班的人物理能強到哪去?
現在不以為然的底氣,碎了一地。
凌棲月坐在旁邊,始終沒有出聲。
她低著頭,手裡的筆在草稿紙上無意識地轉著圈。
第三種思路她想到了一半,但沒有展開。
第四種,完全沒有。
差距在這一刻變得具體而清晰,不是分數上的五分十分,而是思維維度上的一整層樓。
仲文掃了一眼所有人的表情,滿意地端起保溫杯。
「行了,知道差距不是壞事,知道了才能追。」
「接下來正式開始,翻到資料第一頁,力學專題第一題。」
教室不大,六張單人課桌呈半弧形擺放,正對著一面乾淨的大黑板,日光燈管白晃晃地亮著,窗簾拉了一半,把外面操場上的嘈雜隔在玻璃另一側。
靠門口的三張桌子已經坐了人。
三個男生,都穿著港城一中的校服,但胸口的班級標牌上清一色寫著「高二一班」。
火箭班的。
葉安掃了一眼,不認識。
三個人顯然也注意到了他倆的到來,其中一個戴著黑框眼鏡、頭髮剃得很短的男生,抬頭看了葉安一眼,目光裡帶著打量的意味,隨即又低下頭繼續翻書。
另外兩個倒是沖凌棲月點了點頭,算是打過招呼。
凌棲月徑直走到靠窗的位置坐下,從書包里抽出物理競賽的資料,翻開就進入了狀態。
葉安在她旁邊坐下,也沒急著看書,而是靠在椅背上,打量了一圈這間競賽教室。
牆角立著一個鐵皮書櫃,透過玻璃門能看到裡面碼著厚厚的資料冊,有些書脊已經泛黃。
書櫃旁邊有一扇小門,門上掛著塊白色的牌子——「競賽資料室」。
葉安的目光在那扇門上停了兩秒。
一點整,仲文準時出現在門口。
他手裡夾著一沓A4紙裝訂的資料冊,另一隻手端著個不鏽鋼保溫杯,杯蓋上還冒著熱氣。
五個人同時坐直了身體。
仲文沒有寒暄,走到講台前,將手裡的資料冊分成五份,依次遞了下去。
「這是我整理的市賽歷年真題精選,按模塊分類,力學、電磁學、熱學、光學、近代物理,一共五個專題。」
葉安接過資料,入手頗有分量,粗略翻了一下,少說七十頁。
每道題下面都有仲文手寫的批註,紅色筆跡密密麻麻,解題思路、易錯點、拓展方向,全部標註得清清楚楚。
這份資料的含金量,遠超市面上任何一本競賽教輔。
「先說幾點規矩。」
仲文擰開保溫杯蓋,吹了吹熱氣,語氣不緊不慢。
「第一,競賽訓練的目的不是讓你們多刷題,是讓你們學會怎麼思考。」
「刷一百道題不如真正吃透一道題,這句話你們記住。」
「第二,訓練期間有任何疑問當場提,別憋著,憋到最後只會越積越多。」
「第三」
他的目光在五個人臉上逐一掃過。
「競賽場上沒有會不會,只有想不想得到,同一道題,思路越多,你贏面越大。」
說完,仲文轉身拿起粉筆。
「熱身一下。」
粉筆落在黑板上,沙沙幾聲,一道題出現在所有人面前。
題目不長,條件也不複雜——
一個質量為m的小滑塊,從光滑半球形碗的邊緣由靜止釋放,碗的半徑為R,求滑塊運動到碗底時對碗底的壓力。
看起來很簡單。
簡單到像是期中考試的送分題。
但葉安只掃了一眼,就知道這道題沒那麼老實。
如果只是求碗底壓力,高一學過圓周運動的人都會做。可仲文出這道題的目的,顯然不是要一個答案。
他要的是思路。
「給你們三分鐘,不用動筆,想思路。」
仲文靠在講台邊上,端著保溫杯,慢悠悠地喝了一口。
教室里安靜下來。
三分鐘後,仲文放下杯子。
「周然,你先說。」
被點名的是那個剃短髮戴黑框眼鏡的火箭班男生。
周然站起來,聲音沉穩。
「第一種思路,能量守恆加牛頓第二定律。」
「滑塊從邊緣到碗底,高度差為R,用機械能守恆求出碗底速度,然後在碗底做圓周運動,向心力等於支持力減去重力,解出支持力就是答案。」
仲文點了下頭,沒說好也沒說不好。
「還有呢?」
周然想了想。
「第二種,用動能定理替代機械能守恆,本質一樣,但如果碗面有摩擦力的話,動能定理更通用。」
「第三個。」
周然沉默了兩秒。
「可以用拉格朗日方程……但我只知道概念,具體沒推過。」
仲文的表情沒什麼變化,轉向另外兩個火箭班的學生。
「你倆補充。」
一個叫陳昊的男生站起來,撓了撓頭。
「我的思路和周然差不多,就是第一種和第二種,第三種我沒想到。」
另一個叫王睿的也點頭附和。
仲文把保溫杯擱在講台上,表情談不上失望,但也絕對算不上滿意。
「三個思路。」
他豎起三根手指。
「能量法、動能定理、拉格朗日。前兩個本質相同只是表述不同,嚴格來說算兩個獨立思路。」
他看向葉安。
「葉安,你來說說。」
葉安站了起來,腦海里【物理推演】能力早在題目寫出來的那一刻就已經啟動了。
半球碗的三維模型在他意識中旋轉著,滑塊在碗壁上滑動的軌跡被精確標註。
這道題,他看到了四條路。
「第一種,機械能守恆求末速度,碗底圓周運動列牛頓第二定律,和周然說的一樣,這是最直接的。」
仲文點頭。
「第二種,動能定理。如果題目條件變了,碗面粗糙,機械能不守恆,動能定理照樣能用,通用性更強。」
仲文又點頭。
「第三種,換參考系。」
葉安的語速沒變,但內容一跳,三個火箭班的學生同時抬起了頭。
「以碗底為原點建立極坐標系,用廣義坐標θ來描述滑塊的位置,對整個系統列能量方程,然後對θ求導,可以直接得到沿徑向的加速度分量。」
「這個方法的好處是,不需要單獨分析碗底那個特殊位置,θ取任意值都能給出對應位置的法向力。」
周然的筆停在半空中,眉頭皺得很緊,這個思路他隱約能聽懂框架,但讓他自己推,推不出來。
仲文沒打斷,示意葉安繼續。
「第四種。」
葉安頓了一下。
「用微元法。」
「把滑塊的運動軌跡沿碗壁分成無數個微小弧段,每一段上分析切向力和法向力的微分關係,對整條路徑積分。」
「這個方法最繁瑣,但它的價值不在於解這道題本身——而在於當碗的形狀不是標準半球,是拋物面或者任意曲面的時候,前三種方法全部失效,只有微元積分法還能用。」
教室里很安靜。
葉安坐了回去。
仲文盯著他看了三秒,手指在講台邊緣敲了兩下。
「四個思路,每一個都是獨立的方法論,而且最後一個已經觸及到了大學普通物理的範疇。」
他轉過身面向所有人,但說的話顯然是給火箭班那三個聽的。
「你們聽出區別了嗎?」
三個人對視一眼,都沒開口。
仲文也沒指望他們立刻回答,自己接了下去。
「周然你們三個的思路,核心都是同一條線——先求速度,再列方程,最後解力。」
「這沒有錯,考試足夠用了。」
「但你們被題目框住了。」
仲文拿起粉筆,在黑板上重重地畫了一個圈,把題目圈了起來。
「這道題問的是碗底的壓力,所以你們的大腦自動鎖定了碗底這一個點。可葉安的第三種和第四種思路,從一開始就沒有隻盯著碗底。」
「他想的是滑塊在任意位置的受力情況是什麼。」
「碗底只是θ等於零的特殊情況。」
仲文放下粉筆,語氣加重了幾分。
「這就是競賽思維和應試思維的根本區別。」
「應試是在題目畫好的框裡找答案,競賽是跳出那個框,找到更大的規律。」
「葉安這次期中能考706分,力壓你們火箭班拿下年級第一,不是沒有道理的。」
這句話砸下來,三個火箭班的表情各異。
周然抿著嘴沒說話,但握筆的手指關節發白,眼神里的不服氣幾乎要溢出來。
陳昊和王睿則是面面相覷,他們進來之前聽說有個實驗班的參加集訓,心裡多少有點不以為然,實驗班的人物理能強到哪去?
現在不以為然的底氣,碎了一地。
凌棲月坐在旁邊,始終沒有出聲。
她低著頭,手裡的筆在草稿紙上無意識地轉著圈。
第三種思路她想到了一半,但沒有展開。
第四種,完全沒有。
差距在這一刻變得具體而清晰,不是分數上的五分十分,而是思維維度上的一整層樓。
仲文掃了一眼所有人的表情,滿意地端起保溫杯。
「行了,知道差距不是壞事,知道了才能追。」
「接下來正式開始,翻到資料第一頁,力學專題第一題。」