物理必备牛顿定律错题集 下载本文

牛顿定律错题集

一、主要内容

本章内容包括力的概念及其计算方法,重力、弹力、摩擦力的概念及其计算,牛顿运动定律,物体的平衡,失重和超重等概念和规律。其中重点内容重力、弹力和摩擦力在牛顿第二定律中的应用,这其中要求学生要能够建立起正确的“运动和力的关系”。因此,深刻理解牛顿第一定律,则是本章中运用牛顿第二定律解决具体的物理问题的基础。

二、基本方法

本章中所涉及到的基本方法有:力的分解与合成的平行四边形法则,这是所有矢量进行加、减法运算过程的通用法则;运用牛顿第二定律解决具体实际问题时,常需要将某一个物体从众多其他物体中隔离出来进行受力分析的“隔离法”,隔离法是分析物体受力情况的基础,而对物体的受力情况进行分析又是应用牛顿第二定律的基础。因此,这种从复杂的对象中隔离出某一孤立的物体进行研究的方法,在本章中便显得十分重要。

三、错解分析

在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对物体受力情况不能进行正确的分析,其原因通常出现在对弹力和摩擦力的分析与计算方面,特别是对摩擦力(尤其是对静摩擦力)的分析;对运动和力的关系不能准确地把握,如在运用牛顿第二定律和运动学公式解决问题时,常表现出用矢量公式计算时出现正、负号的错误,其本质原因就是对运动和力的关系没能正确掌握,误以为物体受到什么方向的合外力,则物体就向那个方向运动。

例1 甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大? 【错解原因是凭主观想像,而不是按物理规律分析问题。

【评析】生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用,要运用物理规律来解决问题。

例2 如图2-1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩擦力,处于静止状态。其中F1=10N,F2=2N。若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为( )

A.10N向左 B.6N向右 C.2N向左 D.0 【错解原因】不加分析生搬硬套

例3 如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用于缓慢抬起一端时,木板受到的压力和摩擦力将怎样变化?

【错解】以木板上的物体为研究对象。物体受重力、摩擦力、支持力。因为物体静止,则根据牛顿第二定律有

错解一:据式②知道θ增加,f增加。

错解二:另有错解认为据式②知θ增加,N减小则f=μN说明f减少。

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例4 如图2-9物体静止在斜面上,现用水平外力F推物体,在外力F由零逐渐增加的过程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦力怎样变化?

例5 如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?

例6 如图2-17物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。A,B质量分别为mA=6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则

[ ]

A.当拉力F<12N时,两物体均保持静止状态

B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动 C.两物体间从受力开始就有相对运动 D.两物体间始终没有相对运动

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例7 如图2-20,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少?

【错解】以重物为研究对象,重物受力如图2-21。由于重物静止,则有

TACsin30°=TBCsin60° TACcos30°+TBCcos60°=G

将TAC=150N,TBC=100N代入式解得G=200N。

例8 如图2-22质量为M,倾角为α的楔形物A放在水平地面上。质量为m的B物体从楔形物的光滑斜面上由静止释放,在B物体加速下滑过程中,A物体保持静止。地面受到的压力多大?

【错解】以A,B整体为研究对象。受力如图2-23,因为A物体静止,所以N=G=(M+m)g。

例9 如图2-25天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为 [ ]

A.a1=g a2=g B.a1=g a2=g C.a1=2g a2=0 D.a1=0 a2=g

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