高中物理力学中常见错误剖析

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  在高中物理力学的学习过程中,受到对物理概念的理解不够透彻、物理情境的分析不够准确等多种因素的影响,使得部分同学在物理力学的学习中容易发生一些常见错误,对其原因进行探究有助于完善同学们的知识系统,提高理解能力。
  一、对物理概念的理解不够透彻
  很多同学对多数物理概念仅仅是机械性的记忆,即使是典型例题也只是局限于记忆而非彻底理解,这就成为解题时出现错误的一大原因。
  例1在某次100 m赛跑中,A运动员测得6 s末的速度为9.00 m/s,10 s末到达终点时的速度为10.18 m/s,则该运动员在此次赛跑中的平均速度为多少?
  常见错解:很多同学会误以为“平均速度就是速度的平均值”,从而得出该运动员的平均速度为10.18+92 m/s=9.59 m/s。
  正解:v=ΔxΔt=10 m/s。
  二、對物理情境的分析不够准确
  在物理力学学习的过程中,同学们必须弄清物体运动的原因,即需要准确分析物理情景,然后构建物理模型来解题。
  例2有一水平传送带以1 m/s的速度匀速运动,将一小木块轻轻放在该水平传送带上,如果传送带和小木块间的动摩擦因数为0.2,那么传送带将该木块传送4 m所需的时间为多少?
  分析:传送带上轻放的小木块在不同的物理情境下具有不同的运动状态。第一种是小木块在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动;第二种是小木块达到与传送带相同速度后,无相对运动,也无摩擦力,此时开始做匀速直线运动。
  常见错解:不少同学错误地认为小木块在水平传送带上一直做匀加速运动,根据牛顿第二定律得加速度a=μg=2 m/s2,根据s=12at2,解得t=2 s。
  三、研究对象的选取不正确
  对物体进行受力分析是高中物理力学的基础,在这类问题中,有时是以单个物体为研究对象,有时是以整个系统为研究对象,有时是以系统中的某几个物体为研究对象。
  例3有两个质量相同且用轻弹簧相连的小球被细绳吊在天花板上,两个小球均保持静止状态。当我们用剪刀剪断细绳时,两个小球的加速度分别为多少?
  分析:本题中,在剪断细绳后,由于A球和B球具有不同的加速度,因此研究时不能把两个球视为一个整体来研究。
  常见错解:将整个系统作为研究对象,此时系统只受重力,两个小球的加速度都为g。
  三、欠缺知识综合能力
  知识综合能力包括对概念、规律和公式的记忆、理解、掌握,以及运用。如果欠缺知识综合能力,就会在遇到比较复杂的题目时感觉无从下手,导致各种低级错误的发生。
  例4在水平地面上竖直放置一个轻质弹簧,有一金属块从弹簧的正上方高处自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中,下列说法正确的是()。
  A.金属块的动能最大时,弹力与重力大小相等
  B.弹力一直做负功
  C.弹簧的弹性势能最大时,金属块的动能为零
  D.重力先做正功,后做负功
  常见错解:(1)金属块接触弹簧之前做自由落体运动,在此过程中重力做正功;接触弹簧后做匀减速直线运动,当重力等于弹力时,金属块速度减为零,在这个过程中重力做正功,弹力做负功,所以D错误,B正确。(2)金属块速度减为零时,重力与弹力大小相等,故A错误。(3)金属块的动能为零时,弹簧的弹力最大,弹簧的弹性形变最大,弹簧的弹性势能最大,所以C正确。
  作者单位:河南省郑州二中高二(4)班
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