公務員行測:判斷推理之機械推理經典例題分析

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機械推理題考察的是應試者對物體機械運動及其規(guī)律的理解與判斷能力。在每一道題中,命題者都會虛擬一個物體作機械運動的實例,然后要求考生根據(jù)自己所掌握的物理學知識,對該物體運動所遵循的規(guī)律及影響該物體運動的各個要素作出明晰的判斷。
    一、解題方法與注意事項
    解答機械推理題,首先要看清題目,理解題意,明白命題者的出題目的,即該道題是為了考核哪一知識點的內容。只有掌握了這一點,我們才有可能去找到正確的答題思路。
    當然,解答機械推理題的關鍵在于找出物體運動所遵循的規(guī)律,以及影響物體運動形式的各個具體要素。這要求考生必須具備相應的物理學知識基礎,尤其是力學方面的基礎,因此,考生必須對初中物理和高中物理中的一些基本概念和原理進行復習,并熟練掌握。做到這一點,我們就能在考試中以不變應萬變。
    在做題時,我們應特別細心,充分考慮到影響物體運動方式的每一個要素,如易被忽略的重力與摩擦力等。
    二、典型例題剖析
    【例題1】自行車是靠車輪與地面的摩擦力而行駛的,兩個車輪與地面摩擦力的方向是
    A.前輪向后,后輪向前 B.前輪向前,后輪向后
    C.前輪和后輪都向后 D.前輪和后輪都向前
    【解答】這是剛剛變動的公務員考試大綱上給出的例題。一觀此題,便知道它與生活靠得很近。自行車是日常生活中人們經常使用的代步工具,而自行車能快速前進全賴自行車輪胎與地面間的摩擦力,但摩擦力的方向是什么呢?
    我們知道,自行車的前輪主要作控制方向用,是被動地轉的,而后輪則是動力輪,是主動施力的,由于前后兩輪并沒有被鏈條連在一起,因此前輪的轉動全賴摩擦力。假如前輪所受摩擦力向前,則前輪則會倒轉,自行車將無法前進,因而這是不可能的,所以前輪所受的磨擦力向后,也只有這樣,才能使前輪不斷向前方轉動。再看后輪,后輪是動力輪,是主動施力者,它向前轉動是自身的趨勢使然。我們可以假設一下,假如它受向后的摩擦力的話,那么前后兩輪所受的力均往后,自行車將倒行,這顯然不合常理,因而錯誤。并且我們知道,輪子在轉動過程中,是分上下兩個部分的,上半部分往前,而下半部分則是往后,由于力存在作用力與反作用力,后輪下半部分給地面施加向后的力,與之相對應,地面必然對后輪施加反方向且同等大小的摩擦力,因而本題選A。
    在做這道題時,切忌憑主觀感覺,假如認為白行車是朝前運動的,因而作出兩個輪子是受同一方向的力的判斷,是很失誤的,力的系統(tǒng)因機械結構的不同而復雜多樣,不加分析是沒法區(qū)分的,更何況我們的知識體系存在薄弱環(huán)節(jié),思維有時更存在一種主觀的惰性,因此一定要細心謹慎,絕不要說天上的鳥能飛只是因為它有翅膀,況且我們也知道駝鳥。
    【例題2】一個人站在陽臺上,將三個小球以同樣的速度分別豎直向上(甲)、水平(乙)、豎直向下(丙)拋出去,則落地時:
    A.甲球速度大 B.乙球速度大
    C.丙球速度大 D.三球速度一樣大
    【解答】這個題難嗎?或許不能說很難,但至少不容易,在許多同學的眼中這個題中隱含著許多復雜的運算,又要假設,又要背公式,實在是麻煩之極,說不定在心中大罵出題者故意給人找麻煩。
    可是,這個題真的麻煩嗎?三個球在同樣高度以相同的速度分三個方向拋出,這速度似乎一定分大小先后,乍一看來,也說不準哪個球速度大,真要計算起來,過程勢必很復雜??墒?,我們應該注意到,在忽略空氣阻力的情況下,甲丙兩球在下降時都在做全部或部分的自由落運動,并且在同樣的高度(人站在的陽臺上)有相同的速度,根據(jù)對自由落體運動的認識,我們知道在落地時甲、丙兩球的速度一定是同樣大的,即甲、丙速度不分大小,因此排除了A、C。
    再看B、D,這就主要關系到乙速度與甲、丙速度的大小問題,顯然,在這種情況下再運用復雜的運算也同樣是不明智的。
    我們注意到,在題目中只說以相同的速度將三個球拋出,可是這個所謂的速率究竟有多大,題中沒有給出,因此我們可以大膽假設這個速度為0,這樣題目就變成了三個球在同一高度做自由落體運動,問誰最先著地,如此一來,題目就很明顯了,答案選D。
    可見,對付這種貌似復雜的題型,關鍵在于找出其中的竅門,既不能受思維的惰性所左右,也不可以陷入計算的深淵中,一定要注意省時省力。
    【例題3】我們知道,氫氣球可以自己飛上天去,假如這個過程持續(xù)下去,氫氣球將:
    A.飛出大氣層進入太空 B.升到一定高度后降落
    C.越來越小 D.逐漸變大最終爆裂
    【解答】這是個很常識性的題目,不過其中涉及了壓力與壓強等問題。
    有一點我想是無庸置疑的,即我們從來沒有聽誰說過太空垃圾中有氫氣球殘骸這一說,當然我們不知道就未必沒有,不過,在實際解題過程中,這樣的情況我們可以暫時將它排除。
    還有,氫氣球升上去后會下降嗎?我們知道,氫氣球能浮上去是周圍的客觀環(huán)境與其自身條件相結合的后果,客觀環(huán)境不會有大的變動,而氫氣球要下降只能改變自身條件——如爆裂,而爆裂了的氫氣球不再是氫氣球,所以B可以暫時排除。
    我們發(fā)現(xiàn),在一定高度,氫氣球大小是不變的,即氫氣球內外大氣壓平衡,在其上升過程中,由于外部大氣壓減小,氫氣球由于內部壓強過大必然會膨脹,而制作氫氣球的材料其承受能力是有限度的,當突破這一限度,氫氣球便會爆炸。至于說越來越小,這在其上升過程中根本是不可能的,因而選D。
    作這個題的時候,要對氫氣球進行受力分析,明白其內外的大氣壓才是問題的關鍵,并且要注意到其外部壓強是不斷減小而內部壓強不能釋放,然后根據(jù)其變化趨勢得出結果,不能用靜止的眼光看待這個問題,以免弄巧成拙。