0物理錯題分析 姜峰

2023-01-17 19:18:04 字數 2359 閱讀 7748

題1[運動學]

汽車以10 m/s的速度行使5分鐘後突然剎車。如剎車過程是做勻變速運動,加速度大小為5m/s2 ,則剎車後3秒鐘內汽車所走的距離是多少?

錯誤解答因為汽車剎車過程做勻減速直線運動,初速v0=10 m/s加速度

錯因剖析出現以上錯誤有兩個原因。一是對剎車的物理過程不清楚。當速度減為零時,車與地面無相對運動,滑動摩擦力變為零。

二是對位移公式的物理意義理解不深刻。位移s對應時間t,這段時間內a必須存在,而當a不存在時,求出的位移則無意義。由於第一點的不理解以致認為a永遠地存在;由於第二點的不理解以致有思考a什麼時候不存在。

正確解答依題意畫出運動草圖1-1。設經時間t1速度減為零。據勻減速直線運動速度公式v1=v0-at則有0=10-5t解得t=2s由於汽車在2s時

題2[運動學]

正在與rm高空水平勻速飛行的飛機,每隔1s釋放乙個小球,先後共釋放5個,不計空氣阻力,則( )

a.這5個小球在空中排成一條直線

b.這5個小球在空中處在同一拋物線上

c.在空中,第1,2兩個球間的距離保持不變

d.相鄰兩球的落地間距相等

錯誤解答因為5個球先後釋放,所以5個球在空中處在同一拋物線上,又因為小球都做自由落體運動,所以c選項正確。

錯因剖析形成錯解的原因是只注意到球做平拋運動,但沒有理解小球做平拋的時間不同,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動,但是先後不同。所以c選項不對。

正確解答釋放的每個小球都做平拋運動。水平方向的速度與飛機的飛行速度相等,在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,只是開始的時刻不同。飛機和小球的位置如圖1-15可以看出a,d選項正確。

題3[力和力的平衡]

如圖2-2所示水平放置的粗糙的長木板上放置乙個物體m,當用於緩慢抬起一端時,木板受到的壓力和摩擦力將怎樣變化?

錯誤解答以木板上的物體為研究物件。物體受重力、摩擦力、支援力。因為物體靜止,則根據牛頓第二定律有

錯解一:據式②知道θ增加,f增加。

錯解二:另有錯解認為據式②知θ增加,n減小則f=μn說明f減少。

錯因剖析錯解一和錯解二都沒能把木板緩慢抬起的全過程認識透。只抓住乙個側面,缺乏對物理情景的分析。若能從木塊相對木板靜止入手,分析出再抬高會相對滑動,就會避免錯解一的錯誤。

若想到f=μn是滑動摩擦力的判據,就應考慮滑動之前怎樣,也就會避免錯解二。

正確解答

以物體為研究物件,如圖2-3物體受重力、摩擦力、支援力。物體在緩慢抬起過程中先靜止後滑動。靜止時可以依據錯解一中的解法,可知θ增加,靜摩擦力增加。

當物體在斜面上滑動時,可以同錯解二中的方法,據f=μn,分析n的變化,知f滑的變化。θ增加,滑動摩擦力減小。在整個緩慢抬起過程中y方向的方程關係不變。

依據錯解中式②知壓力一直減小。所以抬起木板的過程中,摩擦力的變化是先增加後減小。壓力一直減小。

題4[牛頓運動定律]

如圖2-17物體a疊放在物體b上,b置於光滑水平面上。a,b質量分別為ma=6kg,mb=2kg,a,b之間的動摩擦因數μ=0.2,開始時f=10n,此後逐漸增加,在增大到45n的過程中,則

a.當拉力f<12n時,兩物體均保持靜止狀態

b.兩物體開始沒有相對運動,當拉力超過12n時,開始相對滑動

c.兩物體間從受力開始就有相對運動

d.兩物體間始終沒有相對運動

錯誤解答因為靜摩擦力的最大值近似等於滑動摩擦力。fmax=μn=0.2×6=12(n)。

所以當f>12n時,a物體就相對b物體運動。f<12n時,a相對b不運動。所以a,b選項正確。

錯因剖析產生上述錯誤的原因一致是對a選項的理解不正確,a中說兩物體均保持靜止狀態,是以地為參考物,顯然當有力f作用在a物體上,a,b兩物體對地來說是運動的。二是受物體在地面上運動情況的影響,而實際中物體在不固定物體上運動的情況是不同的。

正確解答首先以a,b整體為研究物件。受力如圖2-18,在水平方向只受拉力f,根據牛頓第二定律列方程

f=(ma+mb)a ①

再以b為研究物件,如圖2-19,b水平方向受摩擦力

f=mba ②

代入式①f=(6+2)×6=48n

由此可以看出當f<48n時a,b間的摩擦力都達不到最大靜摩擦力,也就是說,a,b間不會發生相對運動。所以d選項正確。

題5[簡諧波]

圖6-6中實線是一列簡諧波在某一時刻的波形圖線,虛線是0.2s後它的波形圖線。這列波可能的傳播速度是_______。

錯誤解答從圖上可以看出波長λ=4m,而從兩次的波形圖可知:

v=5m/s.

錯因剖析

面的。實際上,只有當波向右(沿x正方向)傳播時,上述關係才成立。

正確解答從圖上可以看出λ=4m。

當波沿x正方向傳播時,兩次波形之間間隔的時間為:

此題的答案為:(20n+5)m/s和(20m+15)m/s,(n=0,1,2,…)

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