《教学实录--浏阳一中--物理--汤学文--动量定理在变力中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教学实录--浏阳一中--物理--汤学文--动量定理在变力中的应用（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题1：在水平天花板下可用绳AC和绳BC悬挂重物，绳与竖直方向夹角分别是37和53，ACB=90，如图1所示，绳AC能承受的最大拉力为100N，绳BC能承受的最大拉力为180N，重物质量过大时会使绳拉断。现挂上一个质量为14kg的重物后，（g=10m/s2，sin37=0.6,cos37=0.8）图1A、AC绳断，BC绳不断B、AC绳不断，BC绳断C、AC绳和BC绳都要断D、AC绳和BC绳都不断图2错解：如图2示，重物受到三个力作用：重力G、绳AC拉力F1、绳BC拉力F2，若重物保持静止，则F1、F2的合力必与G等值、反向，显然：F1=Gcos37=mgcos37=14100.6N=112N，F
2、2=Gsin37=mgsin37=14100.6N=84NF1=112N100N，F2=84N180NAC绳断，BC绳不断，即选A。上述解法对绳AC的判断是对的，错在对BC绳的考虑不够深入，认为在图2所示状态时，BC绳拉力小于180N，BC绳就不断。事实上，AC绳断裂以后，重物将绕B点，以BC长为半径做圆周运动。如图3，令BC长为R，重物到达最低点O的速度为v，在重物由C点运动到最低点O的过程中，只有重力做功，据机械能守恒有：图3mg（RRcos53）=mv2 （1）在最低点有：F2G=m （2）由（1）、（2）解得：F2=mg（32cos53） =1410（320.6）N =252N180N
3、所以绳BC将断裂，故应选C题2：如图4所示，在光滑水平面上，质量M=2kg的两个相同小车A、B在同一直线上向右运动。它们的速度分别为vA=4m/s，vB=2m/s。小车长l=1.25m，为了使A车追上B车是不致与B车相撞，并保持共同一起运动，可以在两车相隔适当距离的瞬间，将一个物块（可视为质点）无初速地放在A车的右端，已知物块与A车之间的动摩擦因数=0.2。试求此物块的质量和放上物块瞬间两车的距离。（取g=10m/s2）。错解：设物块的质量为m，令A车追上B车时，A车与其上面的物块具有共同速度，大小等于2m/s，由动量守恒定律得MvA=（M+m）v共代入数据得 m =2kgA车做匀速运动的加速
4、度和时间为a1= =2m/s2t= = =1s。放上物块瞬间的两车距离s=sAsB=v0taAt2vBt =41+(2)1221，即 s=1m正确解法分析：由题设要求，对小车A必有vA=2m/s，此时物块的速度多大？上述错解中，认定物块的速度也等于2m/s，且求出物块质量m=2kg，对此，可得用题给条件小车长l=1.25m作出判断，由能量守恒得MvA2=(M+m)vA2+mgl，代入数据得242=(2+2)22+0.2210l，解得 l=2m1.25m可见，物块滑至A车左端时速度不等于2m/s。设物块滑至A车左端离开A车时速度为v，由动量守恒和能量守恒关系列式有MvA=MvA+mv， MvA2
5、= MvA2+Mv2+mgl，代入数据有 24=22+mv，242=222+mv2 +0.2m101.25，联立得到 5m224m+16=0，解得 m1=4kg，m2=0.8kg。当m2=0.8kg时，v2=5m/s，故应舍去。对小车A运用牛顿第二定律，求出加速度和时间为aA=4m/s2t= = =0.5s。所求两车之间距离s=sAsB=v0taAt2vBt =40.5+(4)0.5220.5，解得 s=0.5m以上2道试题，错误率都在80%以上，题1中，学生受平常受力分析的影响，只注意静态时的受力，没有注意到AC拉断之后，BC会作圆弧运动，从而使绳BC在最低点所受的拉力最大，题2中受思维定势的影响，以为不相碰就是最后两辆车以共同速度运动，没有注意到受小车长度的限制，不可能最后以共同速度运动。这两道试题给我们的启示是：物理解题必须注意过程的分析，注意相关物理因素之间相互制约的影响，而不是机械地套用原公式，以勉受思维负迁移的影响。
