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能量及动量部分易错题析 重庆市江津区吴滩中学 周 勇 在解关于能量及动量部分的题时候，由于涉及的物理内容较综合、深入，如果我们对物理公式、定理理解不够深入准确和对物理过程分析把握不够准，那么我们在解题时极易犯一些不易觉察的错误。下面略举几例来具体说明。 例1 如图（1）所示：质量为  的滑块B静止在光滑水平面上，它上面右端放有一质量为 的另一滑块A，A、B间摩擦因数为 。现对B施加一个向右的恒力F，同时A也开始在B上打滑。求A相对于B滑行L远时它的速度？ 典型错解：对于A，由动能定理可得：   错因分析：对摩擦力做功认识不足。误认为摩擦力做功总是  ，此题中恰好 且与f反向，故而认为 。其实，应是一对摩擦力（即A受到的摩擦力f与它对B的反作用力 ）所做功的总功。即： 而此题中对A运用动能定理只能是f单独对A所做的功，即：  正确解答：A所受合力为  ，它的加速度  同理， B的加速度  ；又由 （1）可再由动量定理得：  及 得： 代入（1）式可解得： [归纳拓展]以上两例给我们的启示是：对物理知识、物理规律一定要深入理解，掌握准确，要避免形成似是而非的粗浅、错误认识，否则必然不能准确地运用到解决具体问题上去。 例2 如图（2）所示，一质量为  的小车支架上用细线悬挂着一质量为 的小球停在光滑水平面上。另一质量为 的小车以速度 向撞来，并迅速与它粘连在一起。求小球能向上摆起的最大高度？ 典型错解： 与碰后粘在一起继而带动，最后三者同速运动，由动量守恒可得： 即： 即小球在碰撞中获得的动能为： 再由上摆过程中机械能守恒可得： 即得： 错因分析： 1．对整个物理过程分析得太粗糙，没有注意到首先是 碰撞，然后才是它们将拉动上摆。2．上摆过程中由于它与有牵连，也不是它独自机械能守恒，而应是整个系统机械能守恒。3．混淆了开始上摆时的动能与摆到最高点时的动能，把最高点处的动能当成了开始上摆时的动能。正确解答： 、碰撞瞬间，保持静止。设碰后共同速度为 ，由动量守恒得： （1）即： 然后 上摆的过程系统动量守恒、机械能守恒，设三者最后共同的速度为 有： （2） （3）由（1）（2）式得：  。把，代入（3）式可得： 例3 如图（3）所示，A、B两滑块通过一根无弹性细线连接并跨过倾角为  的光滑斜面顶端的定滑轮，A放在斜面上。A质量M远大于B质量m。先用手稳住A使细线拉紧且A、B均静止，放手后A在斜面上滑行s后细线断裂，求细线断后B还能上升多高？ 典型错解：放手后细线断裂前A．B速度相同，即  。设细线的拉力为T，则A所受的合力 。又 ，故A的加速度 。则： 细线断裂后，再由B机械能守恒可得： 得： 错因分析：1．对整个系统各部分的运动情况没有认识清楚。B也在加速运动，故  。此处与近似的情况（连接体受力平衡）相混淆使用了。2．没有从整体上认识到线断前系统机械能守恒。正确解答：线断时A下降的高度  ，B上升的高度 。线断前系统整体机械能守恒：  ，故：  。线断后B机械能守恒：  故： 例4 如图（4）所示，一质量为m带+q电量的小球用一根长为L的绝缘细线拴在O点。竖直平面内有水平向右的匀强电场，电场强度为E。现在给小球一个向右为 的初速度使小球从最高点A处出发能绕O点以L为半径作圆周运动。求：小球通过O点右与O点同一高度B处细线的拉力？  典型错解：小球由A运动到B，由机械能守恒：  得 则小球在B处的向心加速度  向心力  又  ，故 错因分析：只考虑到了电场力的存在却忽略了电势能的变化。该物理过程中既然有电势能的变化，则机械能不守恒，因此造成了小球在B处的动能计算得不正确。 正确解答：小球由A运动到B，电势能变化  ，由能量守恒有： 得： 则小球在B处的向心加速度 向心力  又 ，故 [归纳拓展]从3、4、5例我们可以看出：在解题时我们应该做到对物理过程的各个环节要分析透彻；对整个物理过程中所涉物理内容要认定准确，不能遗漏；对物体的状态量也要注意对应准确；还要注意对近似物理情况分辨清楚，不能不加区分地迁移使用。 当然，解物理题时对题目中的物理事实的认定及要运用的物理知识的理解稍有差池都有可能造成失之千里的谬误。同学们只有在学习中注意尽量系统化地深入理解清楚所学的基础知识，并加强对物理过程的分析能力的培养，同时要注意养成保持以清醒的状态来思考问题的习惯，才有可能炼就一双火眼金睛，洞悉物理世界的玄奥，尽量减少错误的出现。 (责任编辑：admin) |