《機(jī)械能守恒》章節(jié)易錯(cuò)匯總

精品論文參考文獻(xiàn)精品論文參考文獻(xiàn)《機(jī)械能守恒》章節(jié)易錯(cuò)匯總侯奇麟山西省平遙現(xiàn)代工程技術(shù)學(xué)校機(jī)械能守恒章節(jié)知識(shí)點(diǎn)主要包括功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能（包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）等基本概念，以及動(dòng)能定理、重力做功的特點(diǎn)、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系及機(jī)械能守恒定律等基本規(guī)律。其中對(duì)于功的計(jì)算、功率的理解、做功與物體能量變化關(guān)系的理解及機(jī)械能守恒定律的適用條件是考查的重點(diǎn)內(nèi)容。試題中所涉及到的基本方法有：用矢量分解的方法處理恒力功的計(jì)算，這里既可以將力矢量沿平行于物體位移方向和垂直于物體位移方向進(jìn)行分解，也可以將物體的位移沿平行于力的方向和垂直于力的方向進(jìn)行分解，從而確定出恒力對(duì)物體的作用效果；對(duì)于重力勢(shì)能這種相對(duì)物理量，可以通過(guò)巧妙的選取零勢(shì)能面的方法，從而使有關(guān)重力勢(shì)能的計(jì)算得以簡(jiǎn)化。本章能力要求很高，是各種能力要求的一個(gè)綜合考點(diǎn)。但筆者在多年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)本章中常見的錯(cuò)誤有：對(duì)功、功率、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒條件等理解不準(zhǔn)確造成的錯(cuò)誤；錯(cuò)用規(guī)律的錯(cuò)誤；運(yùn)算錯(cuò)誤等?，F(xiàn)總結(jié)如下，以和大家共饗。一因?qū)ψ龉Φ囊饬x理解不準(zhǔn)確造成的錯(cuò)誤例1，如圖1所示，平板車放在光滑水平面上，一個(gè)人從車的左端加速向右跑動(dòng)，設(shè)人受到的摩擦力為Ff,平板車受到的摩擦力為Ff’,人和車都沒(méi)有初速度。則在跑動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）。A.Ff、Ff’均做負(fù)功 B.Ff、Ff’均做正功C.Ff做正功，F(xiàn)f’做負(fù)功 D.Ff做負(fù)功，F(xiàn)f’做正功學(xué)生作答：B。〖錯(cuò)解分析〗錯(cuò)選B。簡(jiǎn)單的從動(dòng)能定理出發(fā)，認(rèn)為人車都加速，外力應(yīng)該做正功，選B?！颊_答案〗人加速向右跑時(shí)，要給車向左的靜摩擦力，同時(shí)受到車對(duì)人向右的靜摩擦力，人受力的腳總是與車是相對(duì)靜止的，即人雖然向右跑，但受摩擦力的腳部的運(yùn)動(dòng)方向卻總是隨車一起運(yùn)動(dòng)，與車一樣具有向左的位移。只不過(guò)是兩腳交替受力，人整體在向右運(yùn)動(dòng)。所以Ff的直接受力物體的位移向左，故Ff做負(fù)功，F(xiàn)f’向左，車的位移也向左，F(xiàn)f’做正功，選D。一對(duì)相互作用的靜摩擦力的總功一定等于0，所以A、B顯然是不對(duì)的。但是不僅是學(xué)生，甚至很多資料上都認(rèn)為B對(duì)，有些資料中根本沒(méi)有設(shè)置D選項(xiàng)，表明對(duì)做功的認(rèn)識(shí)誤區(qū)是相當(dāng)普遍的。做功的兩個(gè)要素是力和在力的方向上的位移，這里的位移是受力質(zhì)點(diǎn)的位移，本題中Ff的受力質(zhì)點(diǎn)是腳，不是整個(gè)人，人在跑動(dòng)中兩腳交替受摩擦力，再把人看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)是不對(duì)的。有人認(rèn)為人和車的動(dòng)能都增加了，一定有外力做功，其實(shí)動(dòng)能定理是質(zhì)點(diǎn)或?qū)?nèi)力做功之和等于0的物體來(lái)說(shuō)的，而本題中人的內(nèi)力做功，在腿由屈交直的過(guò)程中，內(nèi)力對(duì)身體的前后（或說(shuō)上下）兩部分都做正功，這兩個(gè)正功使人的上身向右加速，車與腳向左加速。從能的轉(zhuǎn)化來(lái)看，人與車的動(dòng)能都來(lái)源于人的化學(xué)能的消耗，這是人做功的結(jié)果，而不是靜摩擦力。還有一個(gè)典型的例子，人乘電梯上樓，支持力對(duì)人做功，人通過(guò)樓梯上樓支持力就不做功，與上述同理，這也是很多人不清楚的。二不理解功與動(dòng)能的標(biāo)量性造成的動(dòng)能定理使用錯(cuò)誤例2,如圖2所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)沿水平方向，把質(zhì)量為m的帶電物體以速度v0豎直向上拋出，物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小仍是v0。求這一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功?！煎e(cuò)解分析〗由于水平方向只受電場(chǎng)力，水平方向初速度為0，末速度為v0，由動(dòng)能定理得。這是典型的分方向運(yùn)用動(dòng)能定理的錯(cuò)誤，之所以結(jié)果正確，完全是因物體所受兩力垂直而產(chǎn)生的數(shù)學(xué)上的巧合?！颊_答案〗功、能都是標(biāo)量，故動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒等都不能像矢量那樣分方向應(yīng)用。三因?qū)忣}不仔細(xì)造成的錯(cuò)誤例3,如圖3所示以20m/s的初速度，從地面豎直向上拋出一物體，它上升的最大高度是18m，如果物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力的大小不變，則物體在離地面多高處，物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等。(g=10m/s2)〖錯(cuò)解分析〗錯(cuò)解：以物體為研究對(duì)象，畫出運(yùn)動(dòng)草圖(見圖3),設(shè)物體上升到h高處動(dòng)能與重力勢(shì)能相等。初看似乎任何問(wèn)題都沒(méi)有,仔細(xì)審題,問(wèn)物體離地面多高處,物體動(dòng)能與重力勢(shì)能相等,一般人首先是將問(wèn)題變形為上升過(guò)程中什么位置動(dòng)能與重力勢(shì)能相等,而實(shí)際下落過(guò)程也有一處動(dòng)能與重力勢(shì)能相等?！颊_答案〗上升過(guò)程中的解同錯(cuò)解。設(shè)物體下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)距地面h′處動(dòng)能等于重力勢(shì)能，運(yùn)動(dòng)草圖如圖4所示?！寂e一反三〗認(rèn)真審題,不要想當(dāng)然,是正確解題要注意的。本題中之所以很多學(xué)生簡(jiǎn)單的只是求上升過(guò)程中勢(shì)能動(dòng)能的相等點(diǎn),一個(gè)重要的原因是認(rèn)為上升和下落過(guò)程中這一點(diǎn)的位置相同。很可能是受機(jī)械能守恒的思路影響。所以做題時(shí)要擯棄慣性思維，就題論題，不要生搬硬套平時(shí)解題的結(jié)論。另外，在復(fù)雜問(wèn)題中，應(yīng)注意不要出現(xiàn)漏解。比較好的方法就是逐段分析法。四對(duì)機(jī)車啟動(dòng)過(guò)程的理解錯(cuò)誤例4,一列火車由機(jī)車牽引沿水平軌道行使，經(jīng)過(guò)時(shí)間t,其速度由0增大到V。已知列車總質(zhì)量為M,機(jī)車功率