高中物理易錯題分析集錦-2牛頓定律(編輯修改稿)
2025-07-04 23:19 本頁面
【文章內容簡介】 2－12，用繩AC和BC吊起一重物，繩與豎直方向夾角分別為30176。和60176。，AC繩能承受的最大的拉力為150N，而BC繩能承受的最大的拉力為100N，求物體最大重力不能超過多少？ 【錯解分析】錯解：以重物為研究對象，重物受力如圖2－13。由于重物靜止，則有TACsin30176。=TBCsin60176。TACcos30176。+TBCcos60176。=G 將TAC=150N，TBC=100N代入式解得G=200N。 以上錯解的原因是學生錯誤地認為當TAC=150N時，TBC=100N，而沒有認真分析力之間的關系。實際當TBC=100N時，TBC已經超過150N。 【正確解答】以重物為研究對象。重物受力如圖213，重物靜止，加速度為零。據(jù)牛頓第二定律列方程TACsin30176。－TBCsin60176。= 0 ①TACcos30176。+TBCcos60176。－G = 0 ② 而當TAC=150N時，TBC=＜100N 將TAC=150N，TBC=②解得G=?！ ??！ ±鐖D2－14物體靜止在斜面上，現(xiàn)用水平外力F推物體，在外力F由零逐漸增加的過程中，物體始終保持靜止，物體所受摩擦力怎樣變化？ 【錯解分析】錯解一：以斜面上的物體為研究對象，物體受力如圖2－15，物體受重力mg，推力F，支持力N，靜摩擦力f，由于推力F水平向右，所以物體有向上運動的趨勢，摩擦力f的方向沿斜面向下。根據(jù)牛頓第二定律列方程 f+mgsinθ=Fcosθ ① NFsinθ－mgcosθ=0 ② 由式①可知，F(xiàn)增加f也增加。所以在變化過程中摩擦力是增加的?！ ″e解二：有一些同學認為摩擦力的方向沿斜面向上，則有F增加摩擦力減少。 上述錯解的原因是對靜摩擦力認識不清，因此不能分析出在外力變化過程中摩擦力的變化?！ 菊_解答】本題的關鍵在確定摩擦力方向。由于外力的變化物體在斜面上的運動趨勢有所變化，如圖2－15，當外力較小時（Fcosθ＜mgsinθ）物體有向下的運動趨勢，摩擦力的方向沿斜面向上。F增加，f減少。與錯解二的情況相同。如圖2－16，當外力較大時（Fcosθ＞mgsinθ）物體有向上的運動趨勢，摩擦力的方向沿斜面向下，外力增加，摩擦力增加。當Fcosθ=mgsinθ時，摩擦力為零。所以在外力由零逐漸增加的過程中，摩擦力的變化是先減小后增加?！ 拘〗Y】若斜面上物體沿斜面下滑，質量為m，物體與斜面間的摩擦因數(shù)為μ，我們可以考慮兩個問題鞏固前面的分析方法?！ 。?）F為怎樣的值時，物體會保持靜止?！ 。?）F為怎樣的值時，物體從靜止開始沿斜面以加速度a運動。 受前面問題的啟發(fā)，我們可以想到F的值應是一個范圍。 首先以物體為研究對象，當F較小時，如圖2－15物體受重力mg、支持力N、斜向上的摩擦力f和F。物體剛好靜止時，應是F的邊界值，此時的摩擦力為最大靜摩擦力，可近似看成f靜=μN（最大靜摩擦力）如圖建立坐標，據(jù)牛頓第二定律列方程 當F從此值開始增加時，靜摩擦力方向開始仍然斜向上，但大小減小，當F增加到FCOSθ= mgsinθ時，即F= mgtgθ時，F(xiàn)再增加，摩擦力方向改為斜向下，仍可以根據(jù)受力分析圖216列出方程 隨著F增加，靜摩擦力增加，F(xiàn)最大值對應斜向下的最大靜摩擦力?！ ∫刮矬w靜止F的值應為 關于第二個問題提醒讀者注意題中并未提出以加速度a向上還是向下運動，應考慮兩解，此處不詳解此，給出答案供參考?！ ±?如圖2－17，m和M保持相對靜止，一起沿傾角為θ的光滑斜面下滑，則M和m間的摩擦力大小是多少？ 【錯解分析】錯解：以m為研究對象，如圖2－18物體受重力mg、支持力N、摩擦力f，如圖建立坐標有 再以m＋N為研究對象分析受力，如圖2－19
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