易错综述
一.在弹力的有无判断和大小计算中易出现的错误有
(1)易错误地将跨过光滑滑轮、杆、挂钩的同一段绳当两段绳处理,认为张力不同;易错误地将跨过不光滑滑轮、杆、挂钩的绳子当成同一段绳子处理,认为张力处处相等。
(2)易错误地将平衡条件下弹力的大小推广到一般情况下。
(3)易错误地认为任何情况下杆的弹力一定沿杆。
注意:杆的弹力可以沿杆的方向,也可以不沿杆的方向。对于一端有铰链的轻杆,其提供的弹力方向一定沿杆着轻杆的方向;对于一端“插入”墙壁或固定的轻杆,只能根据具体情况进行受力分析,根据平衡条件或牛顿第二定律来确定杆中的弹力的大小和方向。
1.弹力方向的判断方法
(1)根据物体的运动状态判断:由状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程,确定弹力的方向。
(2)几种常见模型中弹力方向的确定。
①弹簧两端的弹力:与弹簧的重心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向;
②轻绳的弹力:沿绳指向绳收缩的方向;
③面与面接触的弹力:垂直于接触面指向受力物体;
④点与面接触的弹力:过接触点垂直于接触面(或者接触面的切面)指向受力物体;
⑤球与面接触的弹力:沿接触点与球心连线方向,指向受力物体;
⑥球与球接触的弹力:垂直于过接触点的共切面(即沿两球心连线),指向受力物体;
⑦杆的弹力:可能沿杆,也可能不沿杆,必须具体情况具体分析。
2.轻绳“死结”与“活结”的处理方法
当绳子跨过光滑的滑轮、钉子等光滑结点时,结点是“活结”,结点上连接的两段绳子为同一根绳子,绳子的张力处处相等。
当绳子跨过滑轮、钉子等结点不光滑,或将绳子系在某点、系在另一绳子上时,结点为“死结”,结点上连接的两段绳子不是一根绳子,每段绳子的张力一般不相等。
二.在摩擦力的有无判断及大小计算中易出现的错误有
(1)易误认为区分静摩擦力和滑动摩擦力的标准是“动”和“静”,而不是接触面之间的“相对运动”和“相对运动趋势”。
(2)易误认为摩擦力总是阻碍物体的运动。
(3)易误认为摩擦力的方向一定与物体运动的方向在同一直线上。
(4)易误认为接触面越大或速度越大,摩擦力越大。
(5)易错误地直接利用公式
计算摩擦力的大小而不区分静摩擦力和滑动摩擦力。
注意:摩擦力的大小不一定与正压力成正比,由滑动摩擦力的计算公式
可知滑动摩擦力的大小与正压力成正比;最大静摩擦力的大小也与正压力成正比;而静摩擦力的大小与正压力没有直接联系。
三.在解答平衡问题中易出现以下错误
(1)误认为速度为零时,加速度一定为零,故合外力为零,物体一定处于平衡状态;
(2)误认为物体处于平衡状态时,合外力为零,速度也一定为零;
(3)定性分析多个力的动态平衡时常采用图解法,但有时易误认为“变量”是“不变量”。
注意:处于平衡状态的物体,若再对其施加一个力F后而物体仍然处于平衡状态,则必定哟啊引起运来所受力中的被动力发生变化,以保持合力为零,常见典型的被动力为摩擦力。所施加的力F若为动力,则力F必须是滑动摩擦力同时增大,因此F应斜向下,这样,自然会联想到若力F为阻力,则力F必须同时使滑动摩擦力减小,因此力F斜向上。
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