高中物理易错题力与直线运动Word文档下载推荐.docx

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　　物体从塔顶落下时，对整个过程而言是初速为零的匀加速直线运动。

而对部分最后一秒内物体的运动则不能视为初速为零的匀加速直线运动。

因为最后一秒内的初始时刻物体具有一定的初速，由于对整体和部分的关系不清，导致物理规律用错，形成错解。

　　【正确解答】根据题意画出运动草图，如图1－3所示。

物体从塔顶落到地面所经历时间为t，通过的位移为H物体在t—1秒内的位移为h。

因为V0=0

　　由①②③解得H=125m

　　【小结】解决匀变速直线运动问题时，对整体与局部，局部与局部过程相互关系的分析，是解题的重要环节。

如本题初位置记为A位置，t—1秒时记为B位置，落地点为C位置（如图1－2所示）。

不难看出既可以把BC段看成整体过程AC与局部过程AB的差值，也可以把BC段看做是物体以初速度VB和加速度g向下做为时1s的匀加速运动，而vB可看成是局部过程AB的末速度。

这样分析就会发现其中一些隐含条件。

使得求解方便。

　　另外值得一提的是匀变速直线运动的问题有很多题通过v－t图求解既直观又方便简洁。

如本题依题意可以做出v－t图（如图1－4），由题意

例3、气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。

求物体刚脱离气球时气球的高度。

（g=10m/s2）

物体从气球上掉下来到达地面这段距离即为物体脱离气球时，气球的高度。

所以物体刚脱离气球时，气球的高度为1445m。

　　由于学生对惯性定律理解不深刻，导致对题中的隐含条件即物体离开气球时具有向上的初速度视而不见。

误认为v0=0。

实际物体随气球匀速上升时，物体具有向上10m/s的速度当物体离开气球时，由于惯性物体继续向上运动一段距离，在重力作用下做匀变速直线运动。

　　【正确解答】本题既可以用整体处理的方法也可以分段处理。

　　方法一：

可将物体的运动过程视为匀变速直线运动。

根据题意画出运动草图如图1－5所示。

规定向下方向为正，则V0=-10m/s，g=10m/s2

　　∴物体刚掉下时离地1275m。

　　方法二：

如图1－5将物体的运动过程分为A→B→C和C→D两段来处理。

A→B→C为竖直上抛运动，C→D为竖直下抛运动。

　　在A→B→C段，据竖直上抛规律可知此阶段运动时间为

　　由题意知tCD=17-2=15（s）

　　　　　　　　　　　=1275（m）

　　方法三：

根据题意作出物体脱离气球到落地这段时间的V-t图（如图1－6所示）。

　　其中△v0otB的面积为A→B的位移

　　△tBtcvc的面积大小为B→C的位移

　　梯形tCtDvDvC的面积大小为C→D的位移即物体离开气球时距地的高度。

　　则tB=1s根据竖直上抛的规律tc=2s，tB－tD=17－1=16（s）

　　在△tBvDtD中则可求vD＝160（m/s）

　　【小结】在解决运动学的问题过程中，画运动草图很重要。

解题前应根据题意画出运动草图。

草图上一定要有规定的正方向，否则矢量方程解决问题就会出现错误。

如分析解答方法一中不规定正方向，就会出现

　　例4有一个物体在h高处，以水平初速度v0抛出，落地时的速度为v1，竖直分速度为vy，下列公式能用来计算该物体在空中运动时间的是[]

形成以上错误有两个原因。

第一是模型与规律配套。

Vt=v0+gt是匀加速直线运动的速度公式，而平抛运动是曲线运动，不能用此公式。

第二不理解运动的合成与分解。

平抛运动可分解为水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动。

每个分运动都对应自身运动规律。

　　【正确解答】本题的正确选项为A，C，D。

　　平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体，分运动与合运动时间具有等时性。

水平方向：

x=v0t①

　　据式①～⑤知A，C，D正确。

　　【小结】选择运动公式首先要判断物体的运动性质。

运动性质确定了，模型确定了，运动规律就确定了。

判断运动性要根据合外力和初速度的关系。

当合外力与初速度共线时，物体做直线运动，当合外力与v不共线时，物体做曲线运动。

当合外力与v0垂直且恒定时，物体做平抛运动。

当物体总与v垂直时，物体做圆运动。

例5、正在高空水平匀速飞行的飞机，每隔1s释放一个重球，先后共释放5个，不计空气阻力，则[]

　　A.这5个小球在空中排成一条直线

　　B.这5个小球在空中处在同一抛物线上

　　C.在空中，第1，2两个球间的距离保持不变

　　D.相邻两球的落地间距相等

因为5个球先后释放，所以5个球在空中处在同一抛物线上，又因为小球都做自由落体运动，所以C选项正确。

　　形成错解的原因是只注意到球做平抛运动，但没有理解小球做平抛的时间不同，所以它们在不同的抛物线上，小球在竖直方向做自由落体运动，但是先后不同。

所以C选项不对。

　　【正确解答】释放的每个小球都做平抛运动。

水平方向的速度与飞机的飞行速度相等，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，只是开始的时刻不同。

飞机和小球的位置如图1－7可以看出A，D选项正确。

　　【小结】解这类题时，决不应是想当然，而应依据物理规律画出运动草图，这样会有很大的帮助。

如本题水平方向每隔1s过位移一样，投小球水平间距相同，抓住特点画出各个球的轨迹图，这样答案就呈现出来了。

例6、经检测汽车A的制动性能：

以标准速度20m/s在平直公路上行驶时，制动后40s停下来。

现A在平直公路上以20m/s的速度行驶发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行驶，司机立即制动，能否发生撞车事故？

设汽车A制动后40s的位移为s1，货车B在这段时

　　S2=v2t=6×

40=240（m）

　　两车位移差为400－240=160（m）

　　因为两车刚开始相距180m＞160m

　　所以两车不相撞。

　　这是典型的追击问题。

关键是要弄清不相撞的条件。

汽车A与货车B同速时，两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据。

当两车同速时，两车位移差大于初始时刻的距离时，两车相撞；

小于、等于时，则不相撞。

而错解中的判据条件错误导致错解。

　　【正确解答】如图1－8汽车A以v0=20m/s的初速做匀减速直线运动经40s停下来。

据加速度公式可求出a=-0.5m/s2当A车减为与B车同速时是A车逼近B车距离最多的时刻，这时若能超过B车则相撞，反之则不能相撞。

　　△S＝364－168＝196＞180（m）

　　所以两车相撞。

　　【小结】分析追击问题应把两物体的位置关系图画好。

如图1—8，通过此图理解物理情景。

本题也可以借图像帮助理解图1-9中。

阴影区是A车比B车多通过的最多距离，这段距离若能大于两车初始时刻的距离则两车必相撞。

小于、等于则不相撞。

从图中也可以看出A车速度成为零时，不是A车比B车多走距离最多的时刻，因此不能作为临界条件分析。

　　例7、如图1－10所示，一人站在岸上，利用绳和定滑轮，拉船靠岸，在某一时刻绳的速度为v，绳AO段与水平面夹角为θ，不计摩擦和轮的质量，则此时小船的水平速度多大？

将绳的速度按图1－11所示的方法分解，则v1即为船的水平速度v1=v·

cosθ。

　　上述错误的原因是没有弄清船的运动情况。

实际上船是在做平动，每一时刻船上各点都有相同的水平速度。

而AO绳上各点运动比较复杂，既有平动又有转动。

以连接船上的A点来说，它有沿绳的平动分速度v，也有与v垂直的法向速度vn，即转动分速度，A点的合速度vA即为两个分速度的和。

vA=v/cosθ

　　【正确解答】方法一：

小船的运动为平动，而绳AO上各点的运动是平动+转动。

以连接船上的A点为研究对象，如图1-12，A的平动速度为v，转动速度为vn，合速度vA即与船的平动速度相同。

则由图可以看出vA=v/cosθ。

　　【小结】方法二：

我们可以把绳子和滑轮看作理想机械。

人对绳子做的功等于绳子对船做的功。

我们所研究的绳子都是轻质绳，绳上的张力相等。

对于绳上的C点来说即时功率P人绳=F·

v。

对于船上A点来说P绳船=FvAcos

　　解答的方法一，也许学生不易理解绳上各点的运动。

从能量角度来讲也可以得到同样的结论。

还应指出的是要有实际力、实际加速度、实际速度才可分解。

　　例8、一条宽为L的河流，河水流速为v1，船在静水中的速度为v2，要使船划到对岸时航程最短，船头应指向什么方向？

最短航程是多少？

要使航程最短船头应指向与岸垂直的方向。

最短航程为L。

　　上而错解的原因是对运动的合成不理解。

船在水中航行并不是船头指向什么方向就向什么方向运动。

它的运动方向是船在静水中的速度方向与水流方向共同决定的。

要使航程最短应是合速度垂直于岸。

　　【正确解答】题中没有给出v1与v2的大小关系，所以应考虑以下可能情况。

　　此种情况下航程最短为L。

　　②当v2＜v1时，如图1－14船头斜向上游，与岸夹角为θ时，用三角形法则分析当它的方向与圆相切时，航程最短，设为S，由几何关系可知此时v2⊥v（合速度）（θ≠0）

　　③当v2=v1时，如图1－15，θ越小航程越短。

（θ≠0）

　　【小结】航程最短与时间最短是两个不同概念。

航程最短是指合位移最小。

时间最短是指用最大垂直河岸的速度过河的时间。

解决这类问题的依据就是合运动与分运动的等时性及两个方向运动的独立性。

　　例9、物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图1－16所示，再把物块放到P点自由滑下则[]

　　A.物块将仍落在Q点

　　B.物块将会落在Q点的左边

　　C.物块将会落在Q点的右边

　　D.物块有可能落不到地面上

因为皮带轮转动起来以后，物块在皮带轮上的时间长，相对皮带位移变大，摩擦力做功将比皮带轮不转动时多，物块在皮带右端的速度将小于皮带轮不动时，所以落在Q点左边，应选B选项。

　　学生的错误主要是对物体的运动过程中的受力分析不准确。

实质上当皮带轮逆时针转动时，无论物块以多大的速度滑下来，传送带给物块施的摩擦力都是相同的，且与传送带静止时一样，由运动学公式知位移相同。

从传送带上做平抛运动的初速相同。

水平位移相同，落点相同。

　　【正确解答】物块从斜面滑下来，当传送带静止时，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，物块将做匀减速运动。

离开传送带时做平抛运动。

当传送带逆时针转动时物体相对传送带都是向前运动，受到滑动摩擦力方向与运动方向相反。

物体做匀减速运动，离开传送带时，也做平抛运动，且与传送带不动时的抛出速度相同，故落在Q点，所以A选项正确。

　　【小结】若此题中传送带顺时针转动，物块相对传送带的运动情况就应讨论了。

（1）当v0=vB物块滑到底的速度等于传送带速度，没有摩擦力作用，物块做匀速运动，离开传送带做平抛的初速度比传送带不动时的大，水平位移也大，所以落在Q点的右边。

（2）当v0＞vB物块滑到底速度小于传送带的速度，有两种情况，一是物块始终做匀加速运动，二是物块先做加速运动，当物块速度等于传送带的速度时，物体做匀速运动。

这两种情况落点都在Q点右边。

　　（3）v0＜vB当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度，有两种情况，一是物块一直减速，二是先减速后匀速。

第一种落在Q点，第二种落在Q点的右边。

高中物理易错题分析集锦：

2牛顿定律

　　[内容和方法]

　　本单元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，则是本单元中运用牛顿第二定律解决具体的物理问题的基础。

　　本单元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，在本单元中便显得十分重要。

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、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

木块在三个力作用下保持静止。

当撤去F1后，另外两个力的合力与撤去力大小相等，方向相反。

故A正确。

　　造成上述错解的原因是不加分析生搬硬套运用“物体在几个力作用下处于平衡状态，如果某时刻去掉一个力，则其他几个力的合力大小等于去掉这个力的大小，方向与这个力的方向相反”的结论的结果。

实际上这个规律成立要有一个前提条件，就是去掉其中一个力，而其他力不变。

本题中去掉F1后，由于摩擦力发生变化，所以结论不成立。

　　【正确解答】由于木块原来处于静止状态，所以所受摩擦力为静摩擦力。

依据牛二定律有F1-F2-f=0此时静摩擦力为8N方向向左。

撤去F1后，木块水平方向受到向左2N的力，有向左的运动趋势，由于F2小于最大静摩擦力，所以所受摩擦力仍为静摩擦力。

此时－F2+f′=0即合力为零。

故D选项正确。

　　【小结】摩擦力问题主要应用在分析物体运动趋势和相对运动的情况，所谓运动趋势，一般被解释为物体要动还未动这样的状态。

没动是因为有静摩擦力存在，阻碍相对运动产生，使物体间的相对运动表现为一种趋势。

由此可以确定运动趋势的方向的方法是假设静摩擦力不存在，判断物体沿哪个方向产生相对运动，该相对运动方向就是运动趋势的方向。

如果去掉静摩擦力无相对运动，也就无相对运动趋势，静摩擦力就不存在。

　　例2、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，当用力缓慢抬起一端时，木板受到物体的压力和摩擦力将怎样变化？

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：

另有错解认为据式知θ增加，N减小；

则f=μN说明f减少。

　　错解一和错解二都没能把木板缓慢抬起的全过程认识透。

只抓住一个侧面，缺乏对物理情景的分析。

若能从木块相对木板静止入手，分析出再抬高会相对滑动，就会避免错解一的错误。

若想到f=μN是滑动摩擦力的判据，就应考虑滑动之前怎样，也就会避免错解二。

　　【正确解答】以物体为研究对象，如图2－3物体受重力、摩擦力、支持力。

物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。

静止时可以依据错解一中的解法，可知θ增加，静摩擦力增加。

当物体在斜面上滑动时，可以同错解二中的方法，据f=μN，分析N的变化，知f滑的变化。

θ增加，滑动摩擦力减小。

在整个缓慢抬起过程中y方向的方程关系不变。

依据错解中式②知压力一直减小。

所以抬起木板的过程中，摩擦力的变化是先增加后减小。

压力一直减小。

　　【小结】物理问题中有一些变化过程，不是单调变化的。

在平衡问题中可算是一类问题，这类问题应抓住研究变量与不变量的关系。

可从受力分析入手，列平衡方程找关系，也可以利用图解，用矢量三角形法则解决问题。

如此题物体在未滑动时，处于平衡状态，加速度为零。

所受三个力围成一闭合三角形。

如图2－4。

类似问题如图2－5用绳将球挂在光滑的墙面上，绳子变短时，绳的拉力和球对墙的压力将如何变化。

从对应的矢量三角形图2－6不难看出，当绳子变短时，θ角增大，N增大，T变大。

图2－7在AC绳上悬挂一重物G，在AC绳的中部O点系一绳BO，以水平力F牵动绳BO，保持AO方向不变，使BO绳沿虚线所示方向缓缓向上移动。

在这过程中，力F和AO绳上的拉力变化情况怎样？

用矢量三角形（如图2－8）可以看出T变小，F先变小后变大。

这类题的特点是三个共点力平衡，通常其中一个力大小、方向均不变，另一个力方向不变，大小变，第三个力大小、方向均改变。

还有时是一个力大小、方向不变，另一个力大小不变，方向变，第三个力大小、方向都改变。

　　例3、如图2-9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=ga2=g

　　B．a1=2ga2=g

　　C．a1=2ga2=0

　　D．a1=0a2=g

剪断细绳时，以（A+B）为研究对象，系统只受重力，所以加速度为g，所以A，B球的加速度为g。

故选A。

　　出现上述错解的原因是研究对象的选择不正确。

由于剪断绳时，A，B球具有不同的加速度，不能做为整体研究。

　　【正确解答】分别以A，B为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析。

剪断前A，B静止。

如图2-10，A球受三个力，拉力T、重力mg和弹力F。

B球受三个力，重力mg和弹簧拉力F′

A球：

T－mg-F=0①

B球：

F′－mg=0②

　　由式①，②解得T=2mg，F=mg

　　剪断时，A球受两个力，因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形米，瞬间形状不可改变，弹力还存在。

如图2-11，A球受重力mg、弹簧给的弹力F。

同理B球受重力mg和弹力F′。

－mg－F=maA③

F′－mg=maB④

　　由式③解得aA=－2g（方向向下）

　　由式④解得aB=0

　　故C选项正确。

　　【小结】

（1）牛顿第二定律反映的是力与加速度的瞬时对应关系。

合外力不变，加速度不变。

合外力瞬间改变，加速度瞬间改变。

本题中A球剪断瞬间合外力变化，加速度就由0变为2g，而B球剪断瞬间合外力没变，加速度不变。

　　弹簧和绳是两个物理模型，特点不同。

弹簧不计质量，弹性限度内k是常数。

绳子不计质量但无弹性，瞬间就可以没有。

而弹簧因为有形变，不可瞬间发生变化，即形变不会瞬间改变，要有一段时间。

　　例4、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？

因为甲胜乙，所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大。

就像拔河一样，甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大。

　　产生上述错解原因是学生凭主观想像，而不是按物理规律分析问题。

按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的。

甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。

甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力，甲、乙二人拉力一样大。

　　【正确解答】甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，大小相等，方向相反，作用在甲、乙两人身上。

　　【小结】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5、如图2－12，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？

以重物为研究对象，重物受力如图2－13。

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。

　　以上错解的原因是学生错误地认为当TAC=150N时，TBC=100N，而没有认真分析力之间的关系。

实际当TBC=100N时，TBC已经超过150N。

　　【正确解答】以重物为研究对象。

重物受力如图2-13，重物静止，加速度为零。

据牛顿第二定律列方程

－TBCsin60°

=0①

－G=0②

　　而当TAC=150N时，TBC=86.6＜100N

　　将TAC=150N，TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N。

　　所以重物的最大重力不能超过173.2N。

　　例6、如图2－14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？

　　【错解分析】错解一：

以斜面上的物体为研究对象，物体受力如图2－15，物体受重力mg，推力F，支持力N，静摩擦力f，由于推力F水平向右，所以物体有向上运动的趋势，摩擦力f的方向沿斜面向下。

根据牛顿第二定律列方程

　　f+mgsinθ=Fcosθ①

　　N-Fsinθ－mgcosθ=0②

　　由式①可知，F增加f也增加。

所以在变化过程中摩擦力是增加的。

有一些同学认为摩擦力的方向沿斜面向上，则有F增加摩擦力减少。

　　上述错解的原因是对静摩擦力认识不清，因此不能分析出在外力变化过程中摩擦力的变化。

　　【正确解答】本题的关键在确定摩擦力方向。

由于外力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变化，如图2－15，当外力较小时（Fcosθ＜mgsi