物理力学易错点总结

2024-09-27

物理力学易错点总结

　　1受力分析，往往漏“力”百出

　　对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终，如力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力)，电场中的电场力(库仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。

　　在受力分析中，最难的是受力方向的判别，最容易错的是受力分析往往漏掉某一个力。在受力分析过程中，特别是在“力、电、磁”综合问题中，第一步就是受力分析，虽然解题思路正确，但考生往往就是因为分析漏掉一个力(甚至重力)，就少了一个力做功，从而得出的答案与正确结果大相径庭，痛失整题分数。

　　还要说明的是在分析某个力发生变化时，运用的方法是数学计算法、动态矢量三角形法(注意只有满足一个力大小方向都不变、第二个力的大小可变而方向不变、第三个力大小方向都改变的情形)和极限法(注意要满足力的单调变化情形)。

　　2对摩擦力认识模糊

　　摩擦力包括静摩擦力，因为它具有“隐敝性”、“不定性”特点和“相对运动或相对趋势”知识的介入而成为所有力中最难认识、最难把握的一个力，任何一个题目一旦有了摩擦力，其难度与复杂程度将会随之加大。

　　最典型的就是“传送带问题”，这问题可以将摩擦力各种可能情况全部包括进去，建议同学们从下面四个方面好好认识摩擦力：

　　(1)物体所受的滑动摩擦力永远与其相对运动方向相反。这里难就难在相对运动的认识;说明一下，滑动摩擦力的大小略小于最大静摩擦力，但往往在计算时又等于最大静摩擦力。还有，计算滑动摩擦力时，那个正压力不一定等于重力。

　　(2)物体所受的静摩擦力永远与物体的相对运动趋势相反。显然，最难认识的就是“相对运动趋势方”的判断。可以利用假设法判断，即：假如没有摩擦，那么物体将向哪运动，这个假设下的运动方向就是相对运动趋势方向;还得说明一下，静摩擦力大小是可变的，可以通过物体平衡条件来求解。

　　(3)摩擦力总是成对出现的。但它们做功却不一定成对出现。其中一个最大的误区是，摩擦力就是阻力，摩擦力做功总是负的。无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可能是动力。

　　(4)关于一对同时出现的摩擦力在做功问题上要特别注意以下情况：

　　可能两个都不做功。(静摩擦力情形)

　　可能两个都做负功。(如子弹打击迎面过来的木块)

　　可能一个做正功一个做负功但其做功的数值不一定相等，两功之和可能等于零(静摩擦可不做功)、可能小于零(滑动摩擦)也可能大于零(静摩擦成为动力)。

　　可能一个做负功一个不做功。(如，子弹打固定的木块)

　　可能一个做正功一个不做功。(如传送带带动物体情形)

　　(建议结合讨论“一对相互作用力的做功”情形)

　　3对弹力要有一个清醒的认识

　　弹簧或弹性绳，由于会发生形变，就会出现其弹力随之发生有规律的变化，但要注意的是，这种形变不能发生突变(细绳或支持面的作用力可以突变)，所以在利用牛顿定律求解物体瞬间加速度时要特别注意。

　　还有，在弹性势能与其他机械能转化时严格遵守能量守恒定律以及物体落到竖直的弹簧上时，其动态过程的分析，即有最大速度的情形。

　　4小球在圆环内、圆管内运动的比较

　　这类问题往往是讨论小球在最高点情形。

　　其实，用绳子系着的小球与在光滑圆环内运动情形相似，刚刚通过最高点就意味着绳子的拉力为零，圆环内壁对小球的压力为零，只有重力作为向心力;

　　而用杆子“系”着的小球则与在圆管中的运动情形相似，刚刚通过最高点就意味着速度为零。因为杆子与管内外壁对小球的作用力可以向上、可能向下、也可能为零。还可以结合汽车驶过“凸”型桥与“凹”型桥情形进行讨论。

　　5对“”机车启动两种情形“”的认识

　　机车以恒定功率启动与恒定牵引力启动，是动力学中的一个典型问题。这里要注意两点：

　　(1)以恒定功率启动，机车总是做的变加速运动(加速度越来越小，速度越来越大);以恒定牵引力启动，机车先做的匀加速运动，当达到额定功率时，再做变加速运动。最终最大速度即“收尾速度”就是vm=P额/f。

　　(2)要认清这两种情况下的速度-时间图像。曲线的“渐近线”对应的最大速度。

　　还要说明的是，当物体变力作用下做变加运动时，有一个重要情形就是：当物体所受的合外力平衡时，速度有一个最值。即有一个“收尾速度”，这在电学中经常出现，如：“串”在绝缘杆子上的带电小球在电场和磁场的共同作用下作变加速运动，就会出现这一情形，在电磁感应中，这一现象就更为典型了，即导体棒在重力与随速度变化的安培力的作用下，会有一个平衡时刻，这一时刻就是加速度为零速度达到极值的时刻。凡有“力、电、磁”综合题目都会有这样的情形。

　　6对物理变化量的认识要分清

　　研究物理问题时，经常遇到一个物理量随时间的变化，最典型的是动能定理的表达(所有外力做的功总等于物体动能的增量)。这时就会出现两个物理量前后时刻相减问题，同学们往往会随意性地将数值大的减去数值小的，而出现严重错误。

　　其实物理学规定，任何一个物理量(无论是标量还是矢量)的变化量、增量还是改变量都是将后来的减去前面的。(矢量满足矢量三角形法则，标量可以直接用数值相减)结果正的就是正的，负的就是负的。而不是错误地将“增量”理解增加的量。显然，减少量与损失量(如能量)就是后来的减去前面的值。

　　7“追遇”问题易错点

　　两物体运动过程中出现的追击类问题，在高考中很常见，但考生在这类问题则经常失分。

　　常见的“追遇类”无非分为这样的九种组合：一个做匀速、匀加速或匀减速运动的物体去追击另一个可能也做匀速、匀加速或匀减速运动的物体。显然，两个变速运动特别是其中一个做减速运动的情形比较复杂。

　　虽然，“追遇”存在临界条件即距离等值的或速度等值关系，但一定要考虑到做减速运动的物体在“追遇”前停止的情形。另外解决这类问题的方法除利用数学方法外，往往通过相对运动(即以一个物体作参照物)和作“V-t”图能就得到快捷、明了地解决，从而既赢得考试时间也拓展了思维。

　　值得说明的是，最难的传送带问题也可列为“追遇类”。还有在处理物体在做圆周运动追击问题时，用相对运动方法最好。如，两处于不同轨道上的人造卫星，某一时刻相距最近，当问到何时它们第一次相距最远时，最好的方法就将一个高轨道的卫星认为静止，则低轨道卫星就以它们两角速度之差的那个角速度运动。第一次相距最远时间就等于低轨道卫星以两角速度之差的那个角速度做半个周运动的时间。

　　8万有引力公式勿张冠李戴

　　万有引力部分是高考必考内容，这部分内容的特点是公式繁杂，主要以比例的形式出现。其实，只要掌握其中的规律与特点，就会迎刃而解的。最主要的是在解决问题时公式的选择。

　　最好的方法是，首先将相关公式一一列来，即：mg=GMm/R2=mv2/R=mω2R=m4π2/T2，再由此对照题目的要求正确的选择公式。

　　其中要注意的是：

　　(1)地球上的物体所受的万有引力就认为是其重力(不考虑地球自转)。

　　(2)卫星的轨道高度要考虑到地球的半径。

　　(3)地球的同步卫星一定有固定轨道平面(与赤道共面且距离地面高度为3.6× 107m)、固定周期(24小时)。

　　(4)要注意卫星变轨问题。要知道，所有绕地球运行的卫星，随着轨道高度的增加，只有其运行的周期随之增加，其它的如速度、向心加速度、角速度等都减小。

　　9各种“”转弯“”情形要分清

　　在实际生活中，人沿圆形跑道转弯、骑自行车转弯、汽车转弯、火车转弯还有飞机转弯等等各种“转弯”情形都不尽相同。唯一共同的地方就是必须有力提供它们“转弯”时做圆周运动的向心力。显然，不同“转弯”情形所提供向心力的不一定是相同的：

　　(1)人沿圆形轨道转弯所需的向心力由人的身体倾斜使自身重力产生分力以及地面对脚的静摩擦力提供;

　　(2)人骑自行车转弯情形与人转弯情形相似;