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1、高三物理常见错误分析江苏省太湖高级中学物理组（214125）习题教学是高三后期复习阶段很重要的部分，教学中往往会出现学生在某些问题上经常出错，不能一次更正，主要原因在于知识并没有完全内化。在此，就学生在力学部分出现的常见错误进行归类分析，以便在接下来的复习中有针对性的加以引导和指正。1、概念理解不清，知识瞎迁移 例1.1两互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移后，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则合力对物体做功为：（ ）A 7J B 1J C 5J D 3.5J错解分析：看到两个互相垂直的力，马上想到了力的合成的平行四边形定则，而后面的数值又是3和4，迅速想到了
2、勾3股4弦5，便选了C。正确解答：功是标量，而力是矢量，它们遵循着不同的运算法则，即矢量和满足平行四边形定则，而标量和则只需求代数和。故选A。在解题时不仅要细心,更要弄清概念的物理意义和不同特点。例1.2有甲、乙二人分别站在两辆相同小车上，上车前测得乙的力气比甲的力气大，他们用手拉着一根绳子的两端，全力以赴想把对方拉过来，若不考虑阻力和绳子质量，且甲、乙质量相等，那么： （ ）A两人同时到达中点 B甲比乙先到中点C乙比甲先到中点 D无法判断错解分析：乙的力气大，乙对甲的作用力大，它们的质量又相同，由牛顿第二定律知甲的加速度大，根据运动学公式：，可得s甲s乙故选B。正确解答：日常生活中所讲的力气
3、和物理学中的力有着本质的区别，日常所讲力是根据人的肌肉发达程度而定的，而物理学中的力是指物体间的相互作用。由牛顿第三定律可知，甲和乙的作用力大小相等，故选A。分析问题时要根据物理概念和物理规律，不能被错误的感性认识所迷惑。2、盲目套用规律，不注意条件范围例2.1甲乙两球在光滑水平面上沿同一直线同向运动，P甲=5kgm/s，P乙=7kgm/s，当甲球追上乙球时发生碰撞，碰撞后P乙=10kgm/s，则两球质量关系可能的是：（ ） A m乙=m甲 B m乙=2m甲 C m乙=4m甲 D m乙=6m甲错解分析：两球碰撞动量守恒，故有：m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲+m乙v乙；所以，m甲v甲=2kgm/s
4、；又由P2/2m=Ek，可知：E甲=P甲2/2m甲=25/2m甲， E乙=P乙2/2m乙=49/2m乙，E甲=P甲2/2m甲 =4/2m甲， E乙=P乙2/2m乙=100/2m乙碰撞后能量不增加，故E甲+E乙E甲+E乙，上式代入得：25/2m甲+49/2m乙4/2m甲+100/2m乙；即m乙/m甲，故选C、D。正确解答：在碰撞问题中我们常要考虑三个方面的问题，即动量守恒、能量不增加、是否符合实际情况。该题前两个问题都已考虑，但忽略了第三点。甲球追乙球，故v甲v乙,v甲v乙；P甲/m甲P乙/m乙，P甲/m甲P乙/m乙；5/m甲7/m乙，2/m甲10/m乙；即m乙/m甲5，故本题答案为C。3、思维
5、定势，不充分挖掘题意例3.1一根轻质弹簧悬挂在横梁上，在竖直方向上呈自然状态，现将一个质量为0.2kg的小球轻轻地挂在弹簧下端，在弹力和重力的共同作用下，小球做振幅为0.1m的简谐运动，设振动的平衡位置处为重力势能的零势面，则在整个振动过程中弹簧的弹性势能的最大值为 J，系统的总机械能为 J。错解分析：弹簧伸长量最大时弹性势能最大，即最低点时弹簧有最大弹性势能,故Epm=mg2A=0.21020.1=0.4 J。由机械能守恒定律可知，弹簧和小球在振动的过程中总机械能等于最大弹性势能，所以E=EPm=0.4J。正确解答：本题最大弹性势能分析正确。对于水平方向的弹簧振子，最大弹性势能等于总机械能，
6、但该问题是在竖直方向，还涉及到重力势能，不能随便套用。据“振动的平衡位置处为重力势能的零势面”，易知小球在初始位置时的重力势能EP1= mgA=0.2J，弹性势能EP2=0，动能EK=0，机械能E=EP1+EP2+EK=0.2J，系统机械能守恒故，总机械能为0.2J。4、研究对象选取有问题例4.1质量为M的小车在光滑水平面上以速度v0匀速向右运动，当车中的砂子从底部的漏洞中不断流出时，车子的速度将： （ ） A 减小 B 不变 C 增大 D 条件不足，无法确定错解分析：根据动量守恒定律，车运动过程中质量不断减少，故速度将增大。FAB图4-2正确解答：动量守恒定律的研究对象为系统，即车和砂这个整
7、体。砂在漏出时水平方向速度并没有改变，故应考虑其动量不变。该题的错误根源在于研究对象选取不正确，正确的答案为B。例4.2如图4-2所示，物体A静止在台秤的秤盘B上，A的质量mA=10.5kg，B的质量mB=1.5kg，弹簧的质量忽略不计，弹簧的劲度系数k=800N/m，现给A施加一个竖直向上的力F，使它向上做匀加速直线运动。已知力F在t=0.2s内是变力，在0.2s后是恒力。求F的最大值与最小值。（g=10m/s2）错解分析：分析A、B的运动情况可知：0.2S时A、B间的作用力为零，此时弹簧的作用力为F1，F1-mBg=mBa，F1=kx1；对A物体有：F-mAg=mAa，最低点时F2=kx2
8、=（mA+mB）g，再由运动学公式，s=x1-x2=1/2at2，可解得a=6m/s2。A、B向上运动的过程中，B对A的作用力越来越小，因此0.2S时F最大，由牛顿第二定律得，Fmax-mAg=mAa,解得Fmax=168N；一开始F最小，F合=Fmin，同理可得Fmin=mAa，Fmin= 63(N)。正确解答：该题在最后求最小拉力Fmin时出现错误，当加上力F的瞬时，B对A的支持力发生了变化，不再等于A的重力。此时可把研究对象转换为A、B整体，因为弹簧的弹力不能产生瞬时变化，所以有Fmin =（mA+mA）a=（10.5+1.5）6=72(N)在分析问题时应注意研究对象的转换，这样在遇到问
9、题时往往会有“柳暗花明”的感觉。5、受力分析不严谨，过程分析不到位例5.1一个质量为m、带电量为+q的不球用长为l的绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中，开始时把悬线拉至水平，小球在位置A点，然后将小球由静止释放，小球沿弧线下摆到=600的B点，如图5-1所示，此时小球速度恰好为零，试求：1、匀强电场的场强。2、小球在B点时悬线受到的拉力。AEBO图5-1错解分析：由动能定理：mglsin-qEl（1-cos）=0易得： E=，悬线的张力F即为重力和电场力的合力：正确解答：此题问题出在第二问，B点小球的速度为零，但其合外力不为零，即不是平衡状态，由小球的运动情况可知，其实际加速度沿切线方向，向心
10、加速度为零，三力沿圆弧切线和细绳方向分解，易得： 在受力分析的同时不可忽视运动情况的分析，谨防错误经验的干扰。例5.2如图5-2所示三角形斜劈B静止在光滑水平面上，在斜劈的顶端轻置一个物块A，A物滑到三角形斜劈的底端，已知mAmB，对这个过程的叙述中正确的是：ABh图5-2A、A滑到底端的速率是B、两物分离时向右移动的距离一定小于ABh图5-3FNsC、斜劈对A的支持力做了负功D、斜劈B的斜面愈光滑，分离时B的速度愈大，位移也愈大错解分析：由水平方向的动量守恒和人、船模型易得AD不对B正确 。支持力不做功，故C不对。正确解答：分析C选项时受到了错误经验的干扰，即“支持力不做功”。从力的角度去考
11、虑，如图5-3可以看出力F和位移S的夹角大于900，显然力做负功；从能量角度看，若支持力不做功，则A的重力势能全部转化为A的动能，而题中有一部分能量转化为B的动能，对A必有其他力做负功，此力显然为支持力。AhMmBC图5-4例5.3如图5-4所示质量为M的A物体用托板托着，抽走托板后，它将通过绕过定滑轮的绳牵引质量为m的物体B上升，已知mM，原先物体A距地面1m，B物体上方1.45m的C处有一档板，问：当M/m多大时，B物体在上升过程中可以击中档板。（g取10m/s2）错解分析：A、B从开始运动到落地过程中机械能守恒，即EP=EK，Mgh-mgh=mv2；A落地后B作竖直上抛运动，机械能守恒，
12、B要与C相撞必须满足： mv2mg（H-h），由两式解得：M/m正确解答：A、B从开始下落到到落地前的瞬间机械能守恒，但落地后A的动能在对地碰撞过程中已损失，A、B组成的系统机械能已不守恒。故第一式应列为：Mgh-mgh=（M+m）v2。解得结果为M/m。在对物理过程进行AB图5-5AB图5-6分析时应注意不同过程转换位置的状态确定，认真考虑不同过程所遵循的物理规律。例5.4如图55所示，两滑块质量均为m，分别穿在上下两根光滑的足够长的水平放置固定导杆上，两导杆间距为d，以自然长度为d的轻弹簧连接两物，设开始两滑块位于同一竖直线上且速度为零，现给B块一个向右的水平冲量，其大小为I，此后过程中A
13、能达到的最大速度为 。弹簧形变最大的弹性势能为 。错解分析：A、B在水平方向上动量守恒，速度相等时最大，即I=mv0，mv0=2mv，；速度相等时距离最大，弹性势能最大，由能的转化与守恒可知：EPm=。正确解答：分析A、B的运动情况易看出，只要B在前(如图5-6)，弹簧处于伸长状态，则A必受到一个向前的弹力，弹力做正功，A的速度增大。故不能简单地认为在A、B速度相等时A的速度最大，应该在弹簧再次恢复到原长时。由水平方向动量守恒和能量守恒易得：；，解得：vA=v0=；vB=0。受力分析和物理过程的分析是解题的核心，但学生往往不注重这些分析，而是根据经验，或套用公式导致错误，这在综合题的求解中较常
14、见。复习中应注重学生分析题目的能力，强调从受力分析入手，并结合物体的运动情况分析，不能凭经验甚至想当然。6、思维欠科学，方法出问题例如图6-1所示质量为m的物块通过细线AO、BO悬于O点，OB与竖直方向的夹角=300，物块处于静止状态。现保持O点的位置不变，OB绳方向不变，使OA绳在竖直平面内缓慢转到竖直方向，OA、OB在水平和竖直位置绳中的张力为多少？此过程中OA、OB绳中的张力如何变化？OB图6-1AAFOB图6-2AAF错解分析：水平位置时OA绳中张力FA=mgtan300,OB绳中张力FB=mg/cos300；而在竖直位置时FA=mg,FB=0。故在OA绳转动过程中FA逐渐变大，FB逐渐变小。正确解答：该题在判断绳中张力变化时运用了极限思维方法，但没有注意到绳OA中的张力不是简单地单调递增，从而出现了错误。该处可用作图法(如图6-2)，能较直观地判断出FA先减小后增大。aH图6-3例6-2如图6-3所示，有面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一个正方体木块，木块边长为a，密度为水的密度的一半，水的密度用水表示，开始时木块静止，现用力F将木块缓缓地压到池底，不计摩擦。求：A从木块刚好完全没入到停在池底，池水势能的改变量。B木块从开始下降到刚好完全没入的过程中，力F做的功。错解分析：A水面很大，木块没入到池底的过程中水
