物理力學易錯點總結

2024-09-27

物理力學易錯點總結

　　1受力分析，往往漏“力”百出

　　對物體的受力分析可以說貫穿著整個高中物理始終，如力學中的重力、彈力(推、拉、提、壓)與摩擦力(靜摩擦力與滑動摩擦力)，電場中的電場力(庫侖力)、磁場中的洛倫茲力(安培力)等。

　　在受力分析中，最難的是受力方向的判別，最容易錯的是受力分析往往漏掉某一個力。在受力分析過程中，特別是在“力、電、磁”綜合問題中，第一步就是受力分析，雖然解題思路正確，但考生往往就是因為分析漏掉一個力(甚至重力)，就少了一個力做功，從而得出的答案與正確結果大相徑庭，痛失整題分數。

　　還要說明的是在分析某個力發生變化時，運用的方法是數學計算法、動態矢量三角形法(注意只有滿足一個力大小方向都不變、第二個力的大小可變而方向不變、第三個力大小方向都改變的情形)和極限法(注意要滿足力的單調變化情形)。

　　2對摩擦力認識模糊

　　摩擦力包括靜摩擦力，因為它具有“隱敝性”、“不定性”特點和“相對運動或相對趨勢”知識的介入而成為所有力中最難認識、最難把握的一個力，任何一個題目一旦有了摩擦力，其難度與復雜程度將會隨之加大。

　　最典型的就是“傳送帶問題”，這問題可以將摩擦力各種可能情況全部包括進去，建議同學們從下面四個方面好好認識摩擦力：

　　(1)物體所受的滑動摩擦力永遠與其相對運動方向相反。這里難就難在相對運動的認識;說明一下，滑動摩擦力的大小略小于最大靜摩擦力，但往往在計算時又等于最大靜摩擦力。還有，計算滑動摩擦力時，那個正壓力不一定等于重力。

　　(2)物體所受的靜摩擦力永遠與物體的相對運動趨勢相反。顯然，最難認識的就是“相對運動趨勢方”的判斷。可以利用假設法判斷，即：假如沒有摩擦，那么物體將向哪運動，這個假設下的運動方向就是相對運動趨勢方向;還得說明一下，靜摩擦力大小是可變的，可以通過物體平衡條件來求解。

　　(3)摩擦力總是成對出現的。但它們做功卻不一定成對出現。其中一個最大的誤區是，摩擦力就是阻力，摩擦力做功總是負的。無論是靜摩擦力還是滑動摩擦力，都可能是動力。

　　(4)關于一對同時出現的摩擦力在做功問題上要特別注意以下情況：

　　可能兩個都不做功。(靜摩擦力情形)

　　可能兩個都做負功。(如子彈打擊迎面過來的木塊)

　　可能一個做正功一個做負功但其做功的數值不一定相等，兩功之和可能等于零(靜摩擦可不做功)、可能小于零(滑動摩擦)也可能大于零(靜摩擦成為動力)。

　　可能一個做負功一個不做功。(如，子彈打固定的木塊)

　　可能一個做正功一個不做功。(如傳送帶帶動物體情形)

　　(建議結合討論“一對相互作用力的做功”情形)

　　3對彈力要有一個清醒的認識

　　彈簧或彈性繩，由于會發生形變，就會出現其彈力隨之發生有規律的變化，但要注意的是，這種形變不能發生突變(細繩或支持面的作用力可以突變)，所以在利用牛頓定律求解物體瞬間加速度時要特別注意。

　　還有，在彈性勢能與其他機械能轉化時嚴格遵守能量守恒定律以及物體落到豎直的彈簧上時，其動態過程的分析，即有最大速度的情形。

　　4小球在圓環內、圓管內運動的比較

　　這類問題往往是討論小球在最高點情形。

　　其實，用繩子系著的小球與在光滑圓環內運動情形相似，剛剛通過最高點就意味著繩子的拉力為零，圓環內壁對小球的壓力為零，只有重力作為向心力;

　　而用桿子“系”著的小球則與在圓管中的運動情形相似，剛剛通過最高點就意味著速度為零。因為桿子與管內外壁對小球的作用力可以向上、可能向下、也可能為零。還可以結合汽車駛過“凸”型橋與“凹”型橋情形進行討論。

　　5對“”機車啟動兩種情形“”的認識

　　機車以恒定功率啟動與恒定牽引力啟動，是動力學中的一個典型問題。這里要注意兩點：

　　(1)以恒定功率啟動，機車總是做的變加速運動(加速度越來越小，速度越來越大);以恒定牽引力啟動，機車先做的勻加速運動，當達到額定功率時，再做變加速運動。最終最大速度即“收尾速度”就是vm=P額/f。

　　(2)要認清這兩種情況下的速度-時間圖像。曲線的“漸近線”對應的最大速度。

　　還要說明的是，當物體變力作用下做變加運動時，有一個重要情形就是：當物體所受的合外力平衡時，速度有一個最值。即有一個“收尾速度”，這在電學中經常出現，如：“串”在絕緣桿子上的帶電小球在電場和磁場的共同作用下作變加速運動，就會出現這一情形，在電磁感應中，這一現象就更為典型了，即導體棒在重力與隨速度變化的安培力的作用下，會有一個平衡時刻，這一時刻就是加速度為零速度達到極值的時刻。凡有“力、電、磁”綜合題目都會有這樣的情形。

　　6對物理變化量的認識要分清

　　研究物理問題時，經常遇到一個物理量隨時間的變化，最典型的是動能定理的表達(所有外力做的功總等于物體動能的增量)。這時就會出現兩個物理量前后時刻相減問題，同學們往往會隨意性地將數值大的減去數值小的，而出現嚴重錯誤。

　　其實物理學規定，任何一個物理量(無論是標量還是矢量)的變化量、增量還是改變量都是將后來的減去前面的。(矢量滿足矢量三角形法則，標量可以直接用數值相減)結果正的就是正的，負的就是負的。而不是錯誤地將“增量”理解增加的量。顯然，減少量與損失量(如能量)就是后來的減去前面的值。

　　7“追遇”問題易錯點

　　兩物體運動過程中出現的追擊類問題，在高考中很常見，但考生在這類問題則經常失分。

　　常見的“追遇類”無非分為這樣的九種組合：一個做勻速、勻加速或勻減速運動的物體去追擊另一個可能也做勻速、勻加速或勻減速運動的物體。顯然，兩個變速運動特別是其中一個做減速運動的情形比較復雜。

　　雖然，“追遇”存在臨界條件即距離等值的或速度等值關系，但一定要考慮到做減速運動的物體在“追遇”前停止的情形。另外解決這類問題的方法除利用數學方法外，往往通過相對運動(即以一個物體作參照物)和作“V-t”圖能就得到快捷、明了地解決，從而既贏得考試時間也拓展了思維。

　　值得說明的是，最難的傳送帶問題也可列為“追遇類”。還有在處理物體在做圓周運動追擊問題時，用相對運動方法最好。如，兩處于不同軌道上的人造衛星，某一時刻相距最近，當問到何時它們第一次相距最遠時，最好的方法就將一個高軌道的衛星認為靜止，則低軌道衛星就以它們兩角速度之差的那個角速度運動。第一次相距最遠時間就等于低軌道衛星以兩角速度之差的那個角速度做半個周運動的時間。

　　8萬有引力公式勿張冠李戴

　　萬有引力部分是高考必考內容，這部分內容的特點是公式繁雜，主要以比例的形式出現。其實，只要掌握其中的規律與特點，就會迎刃而解的。最主要的是在解決問題時公式的選擇。

　　最好的方法是，首先將相關公式一一列來，即：mg=GMm/R2=mv2/R=mω2R=m4π2/T2，再由此對照題目的要求正確的選擇公式。

　　其中要注意的是：

　　(1)地球上的物體所受的萬有引力就認為是其重力(不考慮地球自轉)。

　　(2)衛星的軌道高度要考慮到地球的半徑。

　　(3)地球的同步衛星一定有固定軌道平面(與赤道共面且距離地面高度為3.6× 107m)、固定周期(24小時)。

　　(4)要注意衛星變軌問題。要知道，所有繞地球運行的衛星，隨著軌道高度的增加，只有其運行的周期隨之增加，其它的如速度、向心加速度、角速度等都減小。

　　9各種“”轉彎“”情形要分清

　　在實際生活中，人沿圓形跑道轉彎、騎自行車轉彎、汽車轉彎、火車轉彎還有飛機轉彎等等各種“轉彎”情形都不盡相同。唯一共同的地方就是必須有力提供它們“轉彎”時做圓周運動的向心力。顯然，不同“轉彎”情形所提供向心力的不一定是相同的：

　　(1)人沿圓形軌道轉彎所需的向心力由人的身體傾斜使自身重力產生分力以及地面對腳的靜摩擦力提供;

　　(2)人騎自行車轉彎情形與人轉彎情形相似;