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文檔簡介
1、高考物理易錯(cuò)題集錦(大全)第一單元:質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)例1.有一個(gè)物體在h高處,以水平初速度v0拋出,落地時(shí)的速度為v1,豎直分速度為vy,下列公式能用來計(jì)算該物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的是 形成以上錯(cuò)誤有兩個(gè)原因。第一是模型與規(guī)律配套。Vt=v0+gt是勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式,而平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),不能用此公式。第二不理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解。平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)。每個(gè)分運(yùn)動(dòng)都對應(yīng)自身運(yùn)動(dòng)規(guī)律?!菊_解答】本題的正確選項(xiàng)為A,C,D。平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體,分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)時(shí)間具有等時(shí)性。水平方向:x=v0t 據(jù)式知A,C,D正確。例2.正在高空
2、水平勻速飛行的飛機(jī),每隔1s釋放一個(gè)重球,先后共釋放5個(gè),不計(jì)空氣阻力,則 A.這5個(gè)小球在空中排成一條直線B.這5個(gè)小球在空中處在同一拋物線上C.在空中,第1,2兩個(gè)球間的距離保持不變D.相鄰兩球的落地間距相等【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:因?yàn)?個(gè)球先后釋放,所以5個(gè)球在空中處在同一拋物線上,又因?yàn)樾∏蚨甲鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng),所以C選項(xiàng)正確。形成錯(cuò)解的原因是只注意到球做平拋運(yùn)動(dòng),但沒有理解小球做平拋的時(shí)間不同,所以它們在不同的拋物線上,小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),但是先后不同。所以C選項(xiàng)不對?!菊_解答】釋放的每個(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng)。水平方向的速度與飛機(jī)的飛行速度相等,在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做
3、自由落體運(yùn)動(dòng),只是開始的時(shí)刻不同。飛機(jī)和小球的位置如圖17可以看出A,D選項(xiàng)正確?!拘〗Y(jié)】解這類題時(shí),決不應(yīng)是想當(dāng)然,而應(yīng)依據(jù)物理規(guī)律畫出運(yùn)動(dòng)草圖,這樣會(huì)有很大的幫助。如本題水平方向每隔1s過位移一樣,投小球水平間距相同,抓住特點(diǎn)畫出各個(gè)球的軌跡圖,這樣答案就呈現(xiàn)出來了。例3.物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn),若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來,使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng),如圖116所示,再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則 A.物塊將仍落在Q點(diǎn)B.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊D.物塊有可能落不到地面上【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:因?yàn)槠л嗈D(zhuǎn)動(dòng)起來以后,物塊
4、在皮帶輪上的時(shí)間長,相對皮帶位移變大,摩擦力做功將比皮帶輪不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)多,物塊在皮帶右端的速度將小于皮帶輪不動(dòng)時(shí),所以落在Q點(diǎn)左邊,應(yīng)選B選項(xiàng)。學(xué)生的錯(cuò)誤主要是對物體的運(yùn)動(dòng)過程中的受力分析不準(zhǔn)確。實(shí)質(zhì)上當(dāng)皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),無論物塊以多大的速度滑下來,傳送帶給物塊施的摩擦力都是相同的,且與傳送帶靜止時(shí)一樣,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知位移相同。從傳送帶上做平拋運(yùn)動(dòng)的初速相同。水平位移相同,落點(diǎn)相同?!菊_解答】物塊從斜面滑下來,當(dāng)傳送帶靜止時(shí),在水平方向受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力,物塊將做勻減速運(yùn)動(dòng)。離開傳送帶時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)物體相對傳送帶都是向前運(yùn)動(dòng),受到滑動(dòng)摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。物體做
5、勻減速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶時(shí),也做平拋運(yùn)動(dòng),且與傳送帶不動(dòng)時(shí)的拋出速度相同,故落在Q點(diǎn),所以A選項(xiàng)正確?!拘〗Y(jié)】若此題中傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),物塊相對傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況就應(yīng)討論了。(1)當(dāng)v0=vB物塊滑到底的速度等于傳送帶速度,沒有摩擦力作用,物塊做勻速運(yùn)動(dòng),離開傳送帶做平拋的初速度比傳送帶不動(dòng)時(shí)的大,水平位移也大,所以落在Q點(diǎn)的右邊。(2)當(dāng)v0vB物塊滑到底速度小于傳送帶的速度,有兩種情況,一是物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng),二是物塊先做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊速度等于傳送帶的速度時(shí),物體做勻速運(yùn)動(dòng)。這兩種情況落點(diǎn)都在Q點(diǎn)右邊。(3)v0vB當(dāng)物塊滑上傳送帶的速度大于傳送帶的速度,有兩種情況,一是物塊一直減速,二是
6、先減速后勻速。第一種落在Q點(diǎn),第二種落在Q點(diǎn)的右邊。第二單元:牛頓定律例4.如圖21所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向上共受三個(gè)力,F(xiàn)1,F(xiàn)2和摩擦力,處于靜止?fàn)顟B(tài)。其中F1=10N,F(xiàn)2=2N。若撤去力F1則木塊在水平方向受到的合外力為()A.10N向左B.6N向右C.2N向左D.0【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:木塊在三個(gè)力作用下保持靜止。當(dāng)撤去F1后,另外兩個(gè)力的合力與撤去力大小相等,方向相反。故A正確。造成上述錯(cuò)解的原因是不加分析生搬硬套運(yùn)用“物體在幾個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),如果某時(shí)刻去掉一個(gè)力,則其他幾個(gè)力的合力大小等于去掉這個(gè)力的大小,方向與這個(gè)力的方向相反”的結(jié)論的結(jié)果。實(shí)際上這個(gè)規(guī)律成立
7、要有一個(gè)前提條件,就是去掉其中一個(gè)力,而其他力不變。本題中去掉F1后,由于摩擦力發(fā)生變化,所以結(jié)論不成立?!菊_解答】由于木塊原來處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受摩擦力為靜摩擦力。依據(jù)牛二定律有F1-F2-f=0此時(shí)靜摩擦力為8N方向向左。撤去F1后,木塊水平方向受到向左2N的力,有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢,由于F2小于最大靜摩擦力,所以所受摩擦力仍為靜摩擦力。此時(shí)F2+f=0即合力為零。故D選項(xiàng)正確?!拘〗Y(jié)】摩擦力問題主要應(yīng)用在分析物體運(yùn)動(dòng)趨勢和相對運(yùn)動(dòng)的情況,所謂運(yùn)動(dòng)趨勢,一般被解釋為物體要?jiǎng)舆€未動(dòng)這樣的狀態(tài)。沒動(dòng)是因?yàn)橛徐o摩擦力存在,阻礙相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生,使物體間的相對運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為一種趨勢。由此可以確定運(yùn)動(dòng)趨勢的
8、方向的方法是假設(shè)靜摩擦力不存在,判斷物體沿哪個(gè)方向產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng),該相對運(yùn)動(dòng)方向就是運(yùn)動(dòng)趨勢的方向。如果去掉靜摩擦力無相對運(yùn)動(dòng),也就無相對運(yùn)動(dòng)趨勢,靜摩擦力就不存在。例5.如圖2-9天花板上用細(xì)繩吊起兩個(gè)用輕彈簧相連的兩個(gè)質(zhì)量相同的小球。兩小球均保持靜止。當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時(shí),上面小球A與下面小球B的加速度為Aa1=g a2=gBa1=2g a2=gCa1=2g a2=0Da1=0 a2=g【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:剪斷細(xì)繩時(shí),以(A+B)為研究對象,系統(tǒng)只受重力,所以加速度為g,所以A,B球的加速度為g。故選A。出現(xiàn)上述錯(cuò)解的原因是研究對象的選擇不正確。由于剪斷繩時(shí),A,B球具有不同的加速度,不能做為整體
9、研究?!菊_解答】分別以A,B為研究對象,做剪斷前和剪斷時(shí)的受力分析。剪斷前A,B靜止。如圖2-10,A球受三個(gè)力,拉力T、重力mg和彈力F。B球受三個(gè)力,重力mg和彈簧拉力FA球:Tmg-F = 0 B球:Fmg = 0 由式,解得T=2mg,F(xiàn)=mg剪斷時(shí),A球受兩個(gè)力,因?yàn)槔K無彈性剪斷瞬間拉力不存在,而彈簧有形米,瞬間形狀不可改變,彈力還存在。如圖2-11,A球受重力mg、彈簧給的彈力F。同理B球受重力mg和彈力F。A球:mgF = maAB球:Fmg = maB由式解得aA=2g(方向向下)由式解得aB= 0故C選項(xiàng)正確?!拘〗Y(jié)】(1)牛頓第二定律反映的是力與加速度的瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系。合外
10、力不變,加速度不變。合外力瞬間改變,加速度瞬間改變。本題中A球剪斷瞬間合外力變化,加速度就由0變?yōu)?g,而B球剪斷瞬間合外力沒變,加速度不變。彈簧和繩是兩個(gè)物理模型,特點(diǎn)不同。彈簧不計(jì)質(zhì)量,彈性限度內(nèi)k是常數(shù)。繩子不計(jì)質(zhì)量但無彈性,瞬間就可以沒有。而彈簧因?yàn)橛行巫?,不可瞬間發(fā)生變化,即形變不會(huì)瞬間改變,要有一段時(shí)間。例6.如圖2-25物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上。A,B質(zhì)量分別為mA=6kg,mB=2kg,A,B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,開始時(shí)F=10N,此后逐漸增加,在增大到45N的過程中,則 A當(dāng)拉力F12N時(shí),兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)B兩物體開始沒有相對運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉力超過12N時(shí),
11、開始相對滑動(dòng)C兩物體間從受力開始就有相對運(yùn)動(dòng)D兩物體間始終沒有相對運(yùn)動(dòng)【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:因?yàn)殪o摩擦力的最大值近似等于滑動(dòng)摩擦力。fmax=N=0.2×6=12(N)。所以當(dāng)F12N時(shí),A物體就相對B物體運(yùn)動(dòng)。F12N時(shí),A相對B不運(yùn)動(dòng)。所以A,B選項(xiàng)正確。產(chǎn)生上述錯(cuò)誤的原因一般是對A選項(xiàng)的理解不正確,A中說兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài),是以地為參考物,顯然當(dāng)有力F作用在A物體上,A,B兩物體對地來說是運(yùn)動(dòng)的。二是受物體在地面上運(yùn)動(dòng)情況的影響,而實(shí)際中物體在不固定物體上運(yùn)動(dòng)的情況是不同的?!菊_解答】首先以A,B整體為研究對象。受力如圖2-26,在水平方向只受拉力F,根據(jù)牛頓第二定律列方程F=
12、(mA+mB)a 再以B為研究對象,如圖2-27,B水平方向受摩擦力f = mBa 代入式F=(6+2)×6=48N由此可以看出當(dāng)F48N時(shí)A,B間的摩擦力都達(dá)不到最大靜摩擦力,也就是說,A,B間不會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。所以D選項(xiàng)正確?!拘〗Y(jié)】物理解題中必須非常嚴(yán)密,一點(diǎn)的疏忽都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。避免錯(cuò)誤發(fā)生的最好方法就是按規(guī)范解題。每一步都要有依據(jù)。例7.如圖2-30,一個(gè)彈簧臺(tái)秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都可以不計(jì),盤內(nèi)放一個(gè)物體P處于靜止。P的質(zhì)量為12kg,彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m?,F(xiàn)給P施加一個(gè)豎直向上的力F,使P從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。已知在前0.2s內(nèi)F是變化的,在0.2s以后
13、F是恒力,則F的最小值是多少,最大值是多少?【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:F最大值即N = 0時(shí),F(xiàn) = ma+mg=210(N)錯(cuò)解原因是對題所敘述的過程不理解。把平衡時(shí)的關(guān)系G = F+N,不自覺的貫穿在解題中?!菊_解答】解題的關(guān)鍵是要理解0.2s前F是變力,0.2s后F是恒力的隱含條件。即在0.2s前物體受力和0.2s以后受力有較大的變化。以物體P為研究對象。物體P靜止時(shí)受重力G、稱盤給的支持力N。因?yàn)槲矬w靜止,F(xiàn)=0N = G = 0 N = kx0設(shè)物體向上勻加速運(yùn)動(dòng)加速度為a。此時(shí)物體P受力如圖2-31受重力G,拉力F和支持力N據(jù)牛頓第二定律有F+NG = ma 當(dāng)0.2s后物體所受拉力F為
14、恒力,即為P與盤脫離,即彈簧無形變,由00.2s內(nèi)物體的位移為x0。物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),則將式,中解得的x0= 0.15m代入式解得a = 7.5m/s2F的最小值由式可以看出即為N最大時(shí),即初始時(shí)刻N(yùn)=N = kx。代入式得Fmin= ma + mgkx0=12×(7.5+10)-800×0.15=90(N) F最大值即N=0時(shí),F(xiàn) = ma+mg = 210(N)【小結(jié)】本題若稱盤質(zhì)量不可忽略,在分析中應(yīng)注意P物體與稱盤分離時(shí),彈簧的形變不為0,P物體的位移就不等于x0,而應(yīng)等于x0-x(其中x即稱盤對彈簧的壓縮量)。第三單元:圓周運(yùn)動(dòng)例8.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管,位于
15、豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多),圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。A球的質(zhì)量為m1,B球的質(zhì)量為m2。它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng),經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0。設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零,那么m1,m2,R與v0應(yīng)滿足關(guān)系式是?!惧e(cuò)解分析】錯(cuò)解:依題意可知在A球通過最低點(diǎn)時(shí),圓管給A球向上的彈力N1為向心力,則有B球在最高點(diǎn)時(shí),圓管對它的作用力N2為m2的向心力,方向向下,則有因?yàn)閙2由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒,則有錯(cuò)解形成的主要原因是向心力的分析中缺乏規(guī)范的解題過程。沒有做受力分析,導(dǎo)致漏掉重力,表面上看分析出了N
16、1=N2,但實(shí)際并沒有真正明白為什么圓管給m2向下的力。總之從根本上看還是解決力學(xué)問題的基本功受力分析不過關(guān)。【正確解答】首先畫出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖,如圖4-1所示。A球在圓管最低點(diǎn)必受向上彈力N1,此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零,m2必受圓管向下的彈力N2,且N1=N2。據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有同理m2在最高點(diǎn)有m2球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒【小結(jié)】比較復(fù)雜的物理過程,如能依照題意畫出草圖,確定好研究對象,逐一分析就會(huì)變?yōu)楹唵螁栴}。找出其中的聯(lián)系就能很好地解決問題。例4 假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍,仍做圓周運(yùn)動(dòng),則 A根據(jù)公式v=r,可知衛(wèi)
17、星運(yùn)動(dòng)的線速度增大到原來的2倍。D根據(jù)上述選項(xiàng)B和C給出的公式,可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:選擇A,B,C所以選擇A,B,C正確。A,B,C中的三個(gè)公式確實(shí)是正確的,但使用過程中A,【正確解答】正確選項(xiàng)為C,D。A選項(xiàng)中線速度與半徑成正比是在角速度一定的情況下。而r變化時(shí),角速度也變。所以此選項(xiàng)不正確。同理B選項(xiàng)也是如此,F(xiàn)1/r2是在v一定時(shí),但此時(shí)v變化,故B選項(xiàng)錯(cuò)。而C選項(xiàng)中G,M,m都是恒量,所以F【小結(jié)】物理公式反映物理規(guī)律,不理解死記硬背經(jīng)常會(huì)出錯(cuò)。使用中應(yīng)理解記憶。知道使用條件,且知道來攏去脈。衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)近似看成圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,由此將根據(jù)以上式子得
18、出第四單元:動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律 例題分析例9.從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是: A掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用時(shí)間短,而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí)間長?!惧e(cuò)解分析】錯(cuò)解:選B。認(rèn)為水泥地較草地堅(jiān)硬,所以給杯子的作用力大,由動(dòng)量定理I=P,即F·t =P,認(rèn)為F大即P,大,所以水泥地對杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的動(dòng)量改變量大,所以,容易破
19、碎?!菊_解答】設(shè)玻璃杯下落高度為h。它們從h高度落地瞬間的量變化快,所以掉在水泥地上杯子受到的合力大,沖力也大,所以杯子所以掉在水泥地受到的合力大,地面給予杯子的沖擊力也大,所以杯子易碎。正確答案應(yīng)選C,D?!拘〗Y(jié)】判斷這一類問題,應(yīng)從作用力大小判斷入手,再由動(dòng)量大,而不能一開始就認(rèn)定水泥地作用力大,正是這一點(diǎn)需要自己去分析、判斷。例10.在距地面高為h,同時(shí)以相等初速V0分別平拋,豎直上拋,豎直下拋一質(zhì)量相等的物體m,當(dāng)它們從拋出到落地時(shí),比較它們的動(dòng)量的增量P,有 A平拋過程較大B豎直上拋過程較大C豎直下拋過程較大D三者一樣大【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解一:根據(jù)機(jī)械能守恒定律,拋出時(shí)初速度大小相等,
20、落地時(shí)末速度大小也相等,它們的初態(tài)動(dòng)量P1= mv0。是相等的,它們的末態(tài)動(dòng)量P2= mv也是相等的,所以P = P2P1則一定相等。選D。錯(cuò)解二:從同一高度以相等的初速度拋出后落地,不論是平拋、豎直上拋或豎直下拋,因?yàn)閯?dòng)量增量相等所用時(shí)間也相同,所以沖量也相同,所以動(dòng)量的改變量也相同,所以選D。錯(cuò)解一主要是因?yàn)闆]有真正理解動(dòng)量是矢量,動(dòng)量的增量P=P2=P1也是矢量的差值,矢量的加減法運(yùn)算遵從矢量的平行四邊形法則,而不能用求代數(shù)差代替。平拋運(yùn)動(dòng)的初動(dòng)量沿水平方向,末動(dòng)量沿斜向下方;豎直上拋的初動(dòng)量為豎直向上,末動(dòng)量為豎直向下,而豎直下拋的初末動(dòng)量均為豎直向下。這樣分析,動(dòng)量的增量P就不一樣了
21、。方向,而動(dòng)量是矢量,有方向。從運(yùn)動(dòng)合成的角度可知,平拋運(yùn)動(dòng)可由一個(gè)水平勻速運(yùn)動(dòng)和一個(gè)豎直自由落體運(yùn)動(dòng)合成得來。它下落的時(shí)間由為初速不為零,加速度為g的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)。豎直下拋落地時(shí)間t3t1,所以第二種解法是錯(cuò)誤的?!菊_解答】 1由動(dòng)量變化圖52中可知,P2最大,即豎直上拋過程動(dòng)量增量最大,所以應(yīng)選B?!拘〗Y(jié)】對于動(dòng)量變化問題,一般要注意兩點(diǎn):(1)動(dòng)量是矢量,用初、末狀態(tài)的動(dòng)量之差求動(dòng)量變化,一定要注意用矢量的運(yùn)算法則,即平行四邊形法則。(2)由于矢量的減法較為復(fù)雜,如本題解答中的第一種解法,因此對于初、末狀態(tài)動(dòng)量不在一條直線上的情況,通常采用動(dòng)量定理,利用合外力的沖量計(jì)算動(dòng)量變化。如
22、本題解答中的第二種解法,但要注意,利用動(dòng)量定理求動(dòng)量變化時(shí),要求合外力一定為恒力。例11.向空中發(fā)射一物體不計(jì)空氣阻力,當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時(shí),物體炸裂為a,b兩塊若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向則 Ab的速度方向一定與原速度方向相反B從炸裂到落地這段時(shí)間里,a飛行的水平距離一定比b的大Ca,b一定同時(shí)到達(dá)地面D炸裂的過程中,a、b中受到的爆炸力的沖量大小一定相等【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解一:因?yàn)樵谡阎蟹殖蓛蓧K的物體一個(gè)向前,另一個(gè)必向后,所以選A。錯(cuò)解二:因?yàn)椴恢繿與b的速度誰大,所以不能確定是否同時(shí)到達(dá)地面,也不能確定水平距離誰的大,所以不選B,C。錯(cuò)解三:在炸裂過程中,因?yàn)閍的質(zhì)
23、量較大,所以a受的沖量較大,所以D不對。錯(cuò)解一中的認(rèn)識(shí)是一種憑感覺判斷,而不是建立在全面分析的基礎(chǔ)上。事實(shí)是由于沒有講明a的速度大小。所以,若要滿足動(dòng)量守恒,(mA+mB)v=mAvAmBvB,vB的方向也可能與vA同向。錯(cuò)解二是因?yàn)闆]有掌握力的獨(dú)立原理和運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理。把水平方向運(yùn)動(dòng)的快慢與豎直方向的運(yùn)動(dòng)混為一談。錯(cuò)解三的主要錯(cuò)誤在于對于沖量的概念沒有很好理解。【正確解答】物體炸裂過程發(fā)生在物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí),由于物體沿水平方向不受外力,所以沿水平方向動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:(mA+mB)v = mAvAmBvB當(dāng)vA與原來速度v同向時(shí),vB可能與vA反向,也可能與vA同向,第二種情
24、況是由于vA的大小沒有確定,題目只講的質(zhì)量較大,但若vA很小,則mAvA還可能小于原動(dòng)量(mA+mB)v。這時(shí),vB的方向會(huì)與vA方向一致,即與原來方向相同所以A不對。a,b兩塊在水平飛行的同時(shí),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)即做平拋運(yùn)選項(xiàng)C是正確的由于水平飛行距離x = v·t,a、b兩塊炸裂后的速度vA、vB不一定相等,而落地時(shí)間t又相等,所以水平飛行距離無法比較大小,所以B不對。根據(jù)牛頓第三定律,a,b所受爆炸力FA=FB,力的作用時(shí)間相等,所以沖量I=F·t的大小一定相等。所以D是正確的。此題的正確答案是:C,D?!拘〗Y(jié)】對于物理問題的解答,首先要搞清問題的物理情景,抓住過
25、程的特點(diǎn)(物體沿水平方向飛行時(shí)炸成兩塊,且a仍沿原來方向運(yùn)動(dòng)),進(jìn)而結(jié)合過程特點(diǎn)(沿水平方向物體不受外力),運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的物理規(guī)律(沿水平方向動(dòng)量守恒)進(jìn)行分析、判斷。解答物理問題應(yīng)該有根有據(jù),切忌“想當(dāng)然”地作出判斷。例12.如圖57所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上,槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下,與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),則以下結(jié)論中正確的是: A小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,只有重力對它做功B小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒C小球自半圓槽的最低點(diǎn)B向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒D小球離開C點(diǎn)
26、以后,將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解一:半圓槽光滑,小球在半圓槽內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的全過程中,只受重力和彈力作用,而彈力方向始終與速度方向垂直,所以彈力不做功,則只有重力做功,所以選A。錯(cuò)解二:由于光滑的半圓槽置于光滑的水平面,所以小球在半圓槽運(yùn)動(dòng)的全過程中,小球與半圓槽水平方向不受外力作用,因而系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,故選B。錯(cuò)解三:半圓槽槽口的切線方向?yàn)樨Q直方向,因而小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度方向豎直向上,所以小球離開C點(diǎn)以后得做豎直上拋運(yùn)動(dòng),故選D。【正確解答】本題的受力分析應(yīng)與左側(cè)沒有物塊擋住以及半圓槽固定在水平面上的情況區(qū)分開來。(圖5-8)從AB的過程中,半圓槽對球的支持力N沿半徑方向指
27、向圓心,而小球?qū)Π雸A槽的壓力N方向相反指向左下方,因?yàn)橛形飰K擋住,所以半圓槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng),情形將與半圓槽固定時(shí)相同。但從BC的過程中,小球?qū)Π雸A槽的壓力N方向向右下方,所以半圓槽要向右運(yùn)動(dòng),因而小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng):一個(gè)是沿半圓槽的圓運(yùn)動(dòng),另一個(gè)與半圓槽一起向右運(yùn)動(dòng),小球所受支持力N與速度方向并不垂直,所以支持力會(huì)做功。所以A不對。又因?yàn)橛形飰K擋住,在小球運(yùn)動(dòng)的全過程,水平方向動(dòng)量也不守恒,即B也不對。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度方向如圖59,并不是豎直向上,所以此后小球做斜上拋運(yùn)動(dòng),即D也不對。正確答案是:小球在半圓槽內(nèi)自BC運(yùn)動(dòng)過程中,雖然開始時(shí)半圓槽與其左側(cè)物塊接觸,但已不擠壓
28、,同時(shí)水平而光滑,因而系統(tǒng)在水平方向不受任何外力作用,故在此過程中,系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,所以正確答案應(yīng)選C?!拘〗Y(jié)】在本題中由于半圓槽左側(cè)有物塊將槽擋住,導(dǎo)致了小球從AB和從BC兩段過程特點(diǎn)的不同,因此在這兩個(gè)過程中小球所受彈力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系,及球和槽組成的系統(tǒng)所受合外力情況都發(fā)生了變化。而這一變化導(dǎo)致了兩個(gè)過程所遵從的物理規(guī)律不同,所以具體的解決方法也就不一樣了。通過本題的分析解答,可以使我們看到,對不同的物理過程要做認(rèn)真細(xì)致的具體分析,切忌不認(rèn)真分析過程,用頭腦中已有的模型代替新問題,而亂套公式。例13.在質(zhì)量為M的小車中掛著一個(gè)單擺,擺球的質(zhì)量為m0,小車(和單擺)以恒定的
29、速度u沿光滑的水平面運(yùn)動(dòng),與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,在此碰撞過程中,下列哪些說法是可能發(fā)生的? A小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別變?yōu)関1、v2、v3,滿足:(M+m0)u=Mv1+mv2+mov3B擺球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2,滿足:Mu=Mv1+mv2C擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)関,滿足:Mu=(M+m)vD小車和擺球的速度都變?yōu)関1,木塊的速度為v2,滿足:(M+m0)u=(M+m0)v1+mv2【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:選A,D。選擇A,D的一個(gè)共同原因,是認(rèn)為在碰撞的過程中,單擺也參加了碰撞,選A是認(rèn)為三者發(fā)生碰撞,因而各自有
30、一個(gè)速度;而選D的同學(xué)認(rèn)為,單擺與小車連在一起,所以兩者的速度始終相同,所以,碰前和碰后的關(guān)系應(yīng)滿足(M+m0)v = (M+m0)v1+mv2另外還有一種選擇,即B,C中只選一種,原因我們放在后面再分析?!菊_解答】由于碰撞時(shí)間極短,所以單擺相對小車沒有發(fā)生擺動(dòng),即擺線對球的作用力原來是豎直向上的,現(xiàn)在還是豎直向上的,沒有水平方向的分力,未改變小球的動(dòng)量,實(shí)際上單擺沒有參與這個(gè)碰撞過程,所以單擺的速度不發(fā)生變化,因此,選項(xiàng)中應(yīng)排除A,D。因?yàn)閱螖[的速度不變,所以,研究對象也選取小車和木塊,水平方向動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律Mu = Mv1+mv2即為B選項(xiàng)。由于題目中并沒有提供在碰撞過程中能量
31、變化關(guān)系,所以也有可能小車和木塊合二而一。因此,C選項(xiàng)也是可能的。正確答案:選B,C。【小結(jié)】在解決如本題這種多個(gè)物體參與相互作用過程的題目時(shí),要認(rèn)真分析物體的受力情況,把沒有參與作用的物體從多個(gè)對象中摘出去(如本題的單擺),這樣可以避免選錯(cuò)研究對象。例14.如圖510所示,傾角=30°,高為h的三角形木塊B,靜止放在一水平面上,另一滑塊A,以初速度v0從B的底端開始沿斜面上滑,若B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的2倍,當(dāng)忽略一切摩擦的影響時(shí),要使A能夠滑過木塊B的頂端,求V0應(yīng)為多大?【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:設(shè)滑塊A能滑到h高的最小初速度為v,滑塊A到達(dá)斜面最高點(diǎn)時(shí)具有水平分速度為V,由于水平方向不受
32、外力,所以水平方向動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律:mv0cos=mvMv 在B的上端點(diǎn)m的合速度為:由動(dòng)能定理有:主要是對滑塊A滑過最高點(diǎn)的臨界狀態(tài)分析不清楚。實(shí)際上,當(dāng)滑塊能夠到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),即其豎直向上的分速度為零,也就是說,在最高點(diǎn),滑塊A只具有水平速度,而不具有豎直速度。所以,式是正確的,式中關(guān)于滑塊A的動(dòng)能,直接代入水平速度即可?!菊_解答】根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有:mv0cos=(m+M)v【小結(jié)】分析此題時(shí),可以先定性分析,從題目可以知道,V0越大,上升的距離越高;v0較小,則可能上不到頂端。那么,剛好上升到v0v時(shí),才能夠滑過。對于題目中的關(guān)鍵字眼,“滑過”、“至少”等要深入挖掘。例15
33、.質(zhì)量為M的小車,如圖511所示,上面站著一個(gè)質(zhì)量為m的人,以v0的速度在光滑的水平面上前進(jìn)?,F(xiàn)在人用相對于小車為u的速度水平向后跳出后,車速增加了多少?【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解一:把人和車作為一個(gè)系統(tǒng),水平方向不受外力,所以水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)人跳出后,車速增加為v,以V0方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律:(Mm)v0=M(v0+v)mu錯(cuò)解二:以人和車作為一個(gè)系統(tǒng),因?yàn)樗椒较虿皇芡饬?、所以水平方向?dòng)量守恒。設(shè)人跳出后,車速增加為v,以v0方向?yàn)檎较?。人相對于地的速度?u-v0),由動(dòng)量守恒定律:(Mm)v0=M(v0+v)-m(u-v0)錯(cuò)解一的主要問題在于沒有把所有的速度都換算成同一慣性參考系
34、中的速度。因?yàn)轭}目中給出的v0是初狀態(tài)車對地的速度,而人跳車時(shí)的速度u指的是對車的速度,在列動(dòng)量守恒方程時(shí),應(yīng)把人跳車的速度變換成人對地的速度才可以運(yùn)算。錯(cuò)解二的主要問題是雖然變換了參考系,但忽略了相對速度的同一時(shí)刻性,即人跳車時(shí),車的速度已經(jīng)由v0變換成(v0+v)了。所以,人相對于地的速度,不是(vv0)而應(yīng)為u(v0+v)?!菊_解答】以人和車作為一個(gè)系統(tǒng),因?yàn)樗椒较虿皇芡饬?,所以水平方向?dòng)量守恒。設(shè)人跳出后,車對地的速度增加了v,以v0方向?yàn)檎较?,以地為參考系。由?dòng)量守恒定律:(Mm)v0=M(v0+v)mu(v0v)【小結(jié)】 (1)在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí),除注意判斷系統(tǒng)受力情況是否
35、滿足守恒條件外,還要注意到相對速度問題,即所有速度都要是對同一參考系而言。一般在高中階段都選地面為參考系。同時(shí)還應(yīng)注意到相對速度的同時(shí)性。(2)選取不同的參考系,解題方法有繁有簡,以此題為例,若選取車作為參考系則人與車組成的系統(tǒng)初態(tài)動(dòng)量為零,末態(tài)動(dòng)量為:Mvm(uv),由動(dòng)量守恒定律:0=Mvm(uv)題中,增加的速度與車原來的速度v0無關(guān)。第二種解法顯然比第一種要簡捷得多。例16.圖512,質(zhì)量為m的人立于平板車上,人與車的總質(zhì)量為M,人與車以速度v1在光滑水平面上向東運(yùn)動(dòng)。當(dāng)此人相對于車以速度v2豎直跳起時(shí),車的速度變?yōu)椋? )【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解一:根據(jù)動(dòng)量守恒定律:所以選A。錯(cuò)解二:因?yàn)槿?/p>
36、相對于車是豎直向上跳的,所以人與車系統(tǒng)在水平方向上不受外力,即人與車在水平方向動(dòng)量守恒。所以有:Mv1=(Mm)v1產(chǎn)生上述錯(cuò)誤的主要原因是對動(dòng)量守恒定律的矢量性理解不深入。錯(cuò)解一的錯(cuò)誤在于沒有考慮到動(dòng)量的矢量性,只是簡單地套用動(dòng)量守恒定律公式,因而把V1,V2,V1的方向混為一談,而出現(xiàn)這種錯(cuò)誤。錯(cuò)解二的主要問題在于對物體慣性概念的理解還有問題。誤認(rèn)為人豎直向上跳起就沒有向前的水平速度了,也就沒有向前的動(dòng)量了,從這個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)出發(fā)就造成判斷本題的錯(cuò)誤。也因?yàn)闆]有狀態(tài)分析的習(xí)慣?!菊_解答】人和車這個(gè)系統(tǒng),在水平方向上合外力等于零,系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒。設(shè)車的速度V1的方向?yàn)檎较?,選地面為
37、參照系。初態(tài)車和人的總動(dòng)量為Mv1,末態(tài)車的動(dòng)量為(Mm)vl(因?yàn)槿嗽谒椒较蛏蠜]有受到?jīng)_量,其水平動(dòng)量保持不變)。人在水平方向上對地的動(dòng)量仍為mv1,則有Mv1=(Mm)v1mv1(Mm)v1=(Mm)v1所以v=v1正確答案應(yīng)為D?!拘〗Y(jié)】動(dòng)量守恒定律是有條件的,一般教材把動(dòng)量守恒條件分為三個(gè)層次:(1)系統(tǒng)所受合外力為零;(2)系統(tǒng)所受合外力雖然不為零,但在某方向合外力為零,則系統(tǒng)在該方向動(dòng)量守恒;(3)系統(tǒng)所受合外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于內(nèi)力,則系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒。對于不同情況,應(yīng)根據(jù)不同的條件去分析。在上述三種情況下,都可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解相應(yīng)物理量。第五單元:機(jī)械能例17.如圖3-1,小物塊
38、位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上,在小物塊沿斜面下滑的過程中,斜面對小物塊的作用力 A垂直于接觸面,做功為零B垂直于接觸面,做功不為零C不垂直于接觸面,做功為零D不垂直于接觸面,做功不為零【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:斜面對小物塊的作用力是支持力,應(yīng)與斜面垂直,因?yàn)橹С至偱c接觸面垂直,所以支持力不做功。故A選項(xiàng)正確。斜面固定時(shí),物體沿斜面下滑時(shí),支持力做功為零。受此題影響,有些人不加思索選A。這反映出對力做功的本質(zhì)不太理解,沒有從求功的根本方法來思考,是形成錯(cuò)解的原因?!菊_解答】根據(jù)功的定義W=F·scos為了求斜面對小物塊的支持力所做的功,應(yīng)找到小物塊的位移。由于地面光滑,物塊與斜面
39、體構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向不受外力,在水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒。初狀態(tài)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量為零,當(dāng)物塊有水平向左的動(dòng)量時(shí),斜面體必有水平向右的動(dòng)量。由于mM,則斜面體水平位移小于物塊水平位移。根據(jù)圖3-2上關(guān)系可以確定支持力與物塊位移夾角大于90°,則斜面對物塊做負(fù)功。應(yīng)選B。【小結(jié)】求解功的問題一般來說有兩條思路。一是可以從定義出發(fā)。二是可以用功能關(guān)系。如本題物塊從斜面上滑下來時(shí),減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動(dòng)能和斜面的動(dòng)能,物塊的機(jī)械能減少了,說明有外力對它做功。所以支持力做功。例18.物體m從傾角為的固定的光滑斜面由靜止開始下滑,斜面高為h,當(dāng)物體滑至斜面底端,重力做功的瞬時(shí)功率為 【錯(cuò)解分
40、析】錯(cuò)解一:因?yàn)樾泵媸枪饣泵妫矬wm受重力和支持。支持不做功,只有策略重力做功,所有機(jī)械能守恒。設(shè)底端勢能為零,則有錯(cuò)解二:物體沿斜面做v0 = 0的勻加速運(yùn)動(dòng)a = mgsina故選B。錯(cuò)解一中錯(cuò)誤的原因是沒有注意到瞬時(shí)功率P = Fvcos。只有Fv同向時(shí),瞬時(shí)功率才能等于Fv,而此題中重力與瞬時(shí)速度V不是同方向,所以瞬時(shí)功率應(yīng)注意乘上F,v夾角的余弦值。錯(cuò)解二中錯(cuò)誤主要是對瞬時(shí)功率和平均功率的概念不清楚,將平均功率當(dāng)成瞬時(shí)功率。【正確解答】由于光滑斜面,物體m下滑過程中機(jī)械能守恒,滑至底F、v夾角為90°,故C選項(xiàng)正確?!拘〗Y(jié)】求解功率問題首先應(yīng)注意求解的是瞬時(shí)值還是平均值。
41、如果求瞬時(shí)值應(yīng)注意普遍式P = Fv·cos(為F,v的夾角)當(dāng)F,v有夾角時(shí),應(yīng)注意從圖中標(biāo)明。例19.下列說法正確的是 A合外力對質(zhì)點(diǎn)做的功為零,則質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能、動(dòng)量都不變B合外力對質(zhì)點(diǎn)施的沖量不為零,則質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量必將改變,動(dòng)能也一定變C某質(zhì)點(diǎn)受到合力不為零,其動(dòng)量、動(dòng)能都改變D某質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量、動(dòng)能都改變,它所受到的合外力一定不為零?!惧e(cuò)解分析】錯(cuò)解一:因?yàn)楹贤饬|(zhì)點(diǎn)做功為零,據(jù)功能定理有EA=0,因?yàn)閯?dòng)能不變,所以速度V不變,由此可知?jiǎng)恿坎蛔?。故A正確。錯(cuò)解二:由于合外力對質(zhì)點(diǎn)施的沖量不為零,則質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量必將改變,V改變,動(dòng)能也就改變。故B正確。形成上述錯(cuò)解的主要原因是對速度和動(dòng)量的
42、矢量性不理解。對矢量的變化也就出現(xiàn)理解的偏差。矢量發(fā)生變化時(shí),可以是大小改變,也可能是大小不改變,而方向改變。這時(shí)變化量都不為零。而動(dòng)能則不同,動(dòng)能是標(biāo)量,變化就一定是大小改變。所以Ek=0只能說明大小改變。而動(dòng)量變化量不為零就有可能是大小改變,也有可能是方向改變?!菊_解答】本題正確選項(xiàng)為D。因?yàn)楹贤饬ψ龉榱?,?jù)動(dòng)能定理有Ek=0,動(dòng)能沒有變化,說明速率無變化,但不能確定速度方向是否變化,也就不能推斷出動(dòng)量的變化量是否為零。故A錯(cuò)。合外力對質(zhì)點(diǎn)施沖量不為零,根據(jù)動(dòng)量定理知?jiǎng)恿恳欢ㄗ?,這既可以是速度大小改變,也可能是速度方向改變。若是速度方向改變,則動(dòng)能不變。故B錯(cuò)。同理C選項(xiàng)中合外力不為零
43、,即是動(dòng)量發(fā)生變化,但動(dòng)能不一定改變,C選項(xiàng)錯(cuò)。D選項(xiàng)中動(dòng)量、動(dòng)能改變,根據(jù)動(dòng)量定量,沖量一定不為零,即合外力不為零。故D正確?!拘〗Y(jié)】對于全盤肯定或否定的判斷,只要找出一反例即可判斷。要證明它是正確的就要有充分的論據(jù)。例20.如圖37,木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的,子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短?,F(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作研究對象,則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的過程中 A動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒B動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒C動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒D動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:以子彈、木塊和彈簧為研究對象。因?yàn)橄到y(tǒng)處在光滑水平桌面上,所以系
44、統(tǒng)水平方向不受外力,系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。又因系統(tǒng)只有彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。故A正確。錯(cuò)解原因有兩個(gè)一是思維定勢,一見光滑面就認(rèn)為不受外力。二是規(guī)律適用條件不清?!菊_解答】以子彈、彈簧、木塊為研究對象,分析受力。在水平方向,彈簧被壓縮是因?yàn)槭艿酵饬?,所以系統(tǒng)水平方向動(dòng)量不守恒。由于子彈射入木塊過程,發(fā)生巨烈的摩擦,有摩擦力做功,系統(tǒng)機(jī)械能減少,也不守恒,故B正確。例21.如圖3-8,質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B,中間用輕質(zhì)桿相連,在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,把桿置于水平位置后釋放,在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過程中 AB球的重力勢能減少,動(dòng)能增加,B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B
45、A球的重力勢能增加,動(dòng)能也增加,A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。CA球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒DA球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械不守恒【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:B球下擺過程中受重力、桿的拉力作用。拉力不做功,只有重力做功,所以B球重力勢能減少,動(dòng)能增加,機(jī)械能守恒,A正確。同樣道理A球機(jī)械能守恒,B錯(cuò)誤,因?yàn)锳,B系統(tǒng)外力只有重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。故C選項(xiàng)正確。 B球擺到最低位置過程中,重力勢能減少動(dòng)能確實(shí)增加,但不能由此確定機(jī)械能守恒。錯(cuò)解中認(rèn)為桿施的力沿桿方向,這是造成錯(cuò)解的直接原因。桿施力的方向并不總指向沿桿的方向,本題中就是如此。桿對A,B球既有沿桿的法向力,也有與桿垂直的切向力。
46、所以桿對A,B球施的力都做功,A球、B球的機(jī)械能都不守恒。但A+B整體機(jī)械能守恒?!菊_解答】B球從水平位置下擺到最低點(diǎn)過程中,受重力和桿的作用力,桿的作用力方向待定。下擺過程中重力勢能減少動(dòng)能增加,但機(jī)械能是否守恒不確定。A球在B下擺過程中,重力勢能增加,動(dòng)能增加,機(jī)械能增加。由于A+B系統(tǒng)只有重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,A球機(jī)械能增加,B球機(jī)械能定減少。所以B,C選項(xiàng)正確?!拘〗Y(jié)】有些問題中桿施力是沿桿方向的,但不能由此定結(jié)論,只要桿施力就沿桿方向。本題中A、B球繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),桿施力有切向力,也有法向力。其中法向力不做功。如圖3-9所示,桿對B球施的力對B球的做負(fù)功。桿對A球做功為正值。A球機(jī)
47、械能增加,B球機(jī)械能減少。例22.如圖310,質(zhì)量為M的木塊放在光滑水平面上,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以速度v0射入木塊中。設(shè)子彈在木塊中所受阻力不變,大小為f,且子彈未射穿木塊。若子彈射入木塊的深度為D,則木塊向前移動(dòng)距離是多少?系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少?【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:(1)以木塊和子彈組成的系統(tǒng)為研究對象。系統(tǒng)沿水平方向不受外力,所以沿水平方向動(dòng)量守恒。設(shè)子彈和木塊共同速度為v。據(jù)動(dòng)量守恒有mv0=(Mm)v解得v = mv0/(M+m)子彈射入木塊過程中,摩擦力對子彈做負(fù)功(2)系統(tǒng)損失的機(jī)械能即為子彈損失的功能錯(cuò)解中錯(cuò)誤原因是對摩擦力對子彈做功的位移確定錯(cuò)誤。子彈對地的位移并不是D,而D打入深度是相對位移。而求解功中的位移都要用對地位移。錯(cuò)解的錯(cuò)誤是對這一物理過程中能量的轉(zhuǎn)換不清楚。子彈
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