对一道力学习题的质疑

在新版中专物理教材中 ,有一道例题如下 :[例 1 ]1 992年 8月 1 4日 ,我国“长二捆”火箭在西昌卫星发射中心起飞时 ,总质量为 4 .6× 1 0 5kg ,起飞推力为 6 .0× 1 0 6N .求起飞后 5 .0s末火箭上升的速度和图 1距地面的高度 (不计空气阻力 ) .解 :以火箭为研究对象 .在不计空气阻力的情况下 ,火箭受到两个力的作用 :竖直向上的推力F和竖直向下的重力G ,如图 1所示 .由牛顿第二定律F合 =F -G =ma ,可得a =F -Gm =(6 .0× 1 0 6-4 .6× 1 0 5×9.8) /(4 .6× 1 0 5) =3.2 4 (m/s2 ) ,v=at=3.2 4× 5 .0 =1 6 .2 (m/s) ,s=12 at2 =12 × …     

你能跳出陷阱吗

1.以10m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后加速度的大小为2m/s2,求刹车后6.0s末的速度和位移 错解 vt=v0+at=10m/s+(-2)m/s2×6s=-2m/s. s=v0t+1/2at2=10m/s×6s+1/2×(-2)m/s2×(6s)2 =24m. 分析这种解法错在盲目用题给时间6秒去套用公式.本题中汽车从刹车到停止不要6秒时间,只要5秒时间,有1秒钟是停在原地不动的,解这类题目的一般步骤是: (1)根据公式t停=0-v0/a=-v0/a计算出停车所需时间; (2)比较题目所给时间t与停车时间t停的大小; (3)根据t与t停的大小,确定用下面哪种方法进     

有关“神舟四号”飞船的十个问题

我国自行研制的“神舟四号”飞船于2002年12月30日凌晨在酒泉载入航天发射场由“长征二号 F”大推力运载火箭发射升空。飞船按照预定轨道,环绕地球飞行108圈,完成预定空间科学与试验任务后,于北京时间2003年元月5日19时16分在内蒙古中部预定区域准确安全返回。围绕“神舟四号”飞船的发射、运行等十个方面可编制如下的物理学科内综合能力题,可以帮助同学们强化中学物理基础知识,提高应用意识,培养分析问题、解决问题的综合能力。 1.“神舟四号”飞船的发射 例1 “神舟四号”飞船是由“长征二号 F”大推力火箭发射升空,该火箭起飞时质量m=2.02×10~6kg,起飞推力F=2.75×10~7N,火箭发射塔高h=100m,则该火箭起飞时的加速度大小为多少?在火     

一道题目 两种答案 孰是孰非？

[题目 ]一支小火箭准备竖直向上发射 ,火药点燃后 ,最初 0 .3s喷出的气体的质量为 3 0g ,气体喷出的速度为 60 0m/s,若火箭 (不包括喷出的气体 )质量为 2kg ,求火箭在这段时间内上升的加速度 ?[解法 1 ]以火箭和喷出的气体为研究系统 ,由于火药点燃后产生的内力远大于系统外力 (重力 ) ,故系统动量守恒 .设气体质量为m ,喷出速度为v,火箭质量为M ,气体喷出时火箭速度为u .选气体喷出速度方向为正 ,由动量守恒定律 ,mv-Mu =0 ,得u =mv/M =0 .0 3× 60 0 /2 =9(m/s) .由加速度的定义可得 ,火箭在t=0 .3s内上升的加速度为 :a =u/t=9/0 .3 =3 …     

地面上的物体的确"没有"重力了

在高中物理学习中,我们知道重力是万有引力的一部分,且通常情况下重力约等于万有引力。地面上的物体肯定会受到地球施加的万有引力,但能说地面上的物体肯定受重力吗?且看这样一道题:假如地球自转速度达到赤道上的物体能“飘”起来,那么可估算出地球上的一天等于h。(地球半径R≈6.4×106m)学生的解法主要有两种:法一:由GRM2m=mR4Tπ22,T=4πG2MR3,代入R=6.4×106m,M=6.9×1024kg,得T≈1.4h。法二:由GRM2m≈mg,有mg=mR4Tπ22,T2=4π2Rg(g取9.8m/s2,R=6400km),仍可得得T≈1.4h。二者结论一致,但学生对方法二有疑问,我们不妨分析一下:…     

一道力学题的错解分析

题目水平地面上有一质量为m=4kg的物体,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1,物体从静止开始受如图1所示水平力F作用.试求物体在第15s时的动能.(取g=10m/s2)错解:物体在水平方向上受到两个力作用,其中滑动摩擦力大小为f=μmg=4(N),对应在时间t=15s内的冲量为If=-ft=-60(N·S).而水平力F在t=15s内的冲量为IF=5×5-3×5+15×5=85(N·S).则由动量定理IF+If=mv-0以及动能EK=21mv2,可得物体在t=15s时的动能为EK=78.125J.分析:上述解答未对物体的运动过程作细致考察,便认定物体在t=15s时间内一直受到滑动摩擦力f的作用,这一点是缺少依据的,实…     

物理习题的习惯解法与快速解法

例1在一段平直的道路上,汽车以54km/h的速度运行了这段路的三分之一,然后用60s运行了剩下的360m,求汽车在这段路程中的平均速度是多大?习惯解法思路:(1)求出全路程s.由题意知(1-13)s=360(m),得s=540(m).(2)求出13路程所需时间t1和通过全路程所用时间t。(t=t1+t2)(3)最后用υ=st求出这段路程中汽车运行的平均速度。快速解法:υ1=54km/h=15m/s,υ2=st22=36600sm=6m/s,故:υ=st=1s3s/υ1+(1-31)s/υ2=υ23υ+12υ2υ1=36m×/1s5+m2/s××165mm//ss=7.5m/s.迅速求出汽车在这段路程中运行的平均速度7.5m/s.快速解此题的关键是利用过渡因素,进行综…     

对"圆锥摆"认识的一个盲点

1一个使人困惑的题目在高三复习的一次测验中,我在试卷中出了这样的一个题目:如图1所示,长L=0·1m的轻绳,上端固定在以角速度ω转动的竖直杆上,下端系一质量为m的小球。求ω分别为下面两值时,轻绳与竖直方向的夹角θ为多少?(1)ω=102ard/s;(2)ω=52ard/s。大部分学生的解答过程如下。小球受到重力mg和线拉力FT作用。重力与线拉力的合力F合的方向与加速度a方向相同,水平指向杆,如图2所示。合力F合=mgtanθ,小球做圆周运动的半径r=Lsinθ。由牛顿第二定律F合=ma得到:mgtanθ=mω2Lsinθ,(1)上式两边约去sinθ,立即求得cosθ=gω2L。(2)把…     

应用物理公式解题常见错误剖析

在应用物理公式进行相应的解题时,由于部分同学没有认真理解物理公式适用的条件、公式中各符号所表示的物理量以及应用公式时的注意事项,常在解题中出现错误。现把同学们的错误,以剖析错解的方式指出,以作“前车之鉴”。一、死记硬背,乱套用公式的常见错误1.不理解物理公式适用的条件例1:圆柱形的桥墩,浸在水中部分的体积是50m3,如图所示,则桥墩受到的浮力是多少?(g=10N/kg)错解:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N剖析:阿基米德定律的表达式F浮=ρ液gV排是在物体受到浮力情况下才适用的。本题中由浮力产生的原因可知:由…     

对一道题解的商榷--题设及其解法有误

贵刊2004年第11期刊登深圳市福田中学李春来老师的《坚持“一题多问、多变”,引导“一题多解”》一文中的“变化4”的设问和解法均有问题。原题:如图1,已知木板质量M=3kg,m=1kg,板长L=1.6m,木板与木块间μ=0.1,地面光滑,现在对木板施加一水平向右的拉力F=10N,为了把板从m的下方抽出来,F的作用时间不得小于多少?1、题设有误:根据题设,本题中木板与木块都有唯一确定的加速度,aA=(F-μmg)/M=3m/s2,aB=μg=1m/s2,同时它们之间有唯一确定的相对运动距离L,所以,把木板从木块下抽出来只有唯一确定的时间,不存在最小的时间。2、解法有误:原解法:…     

一道易错题的解法——也谈摩擦生热等于摩擦力乘以相对位移

原题如图1所示,传动皮带与水平成30°角,皮带的AB部分的长L=3.25m,皮带以恒定的速度v=2m/s运动,方向如图1所示,今在A端轻轻放上小物体P,质量m=1kg,已知:小物体与皮带间的动摩擦因素u=53.求:因小物体与皮带间的摩擦而产生的热.分析:当小物体P的速度达到v=2m/s前:小物体P在A端静止地放上去,所受的摩擦力沿皮带向下,先匀加速下滑,其加速度为:a1=mgsin30°+mumgcos30°=gsin30°+ugcos30°=10×0.5+53×10×23=5+3=8m/s2小物体P在皮带上匀加速运动的时间:t1=va11=28=0.25s.小物体P在皮带上匀加速运动的位移:s1=21a1t12=21×8×0.252=0.25m.…     

动量定理的灵活应用

一、利用动量定理求物体的动量变化 例1将质量为5 kg的物体以v0=6 m／s的速度 从足够高处抛出,经t=4 s其速度变为vt．求该物体在 这4 s内的动量变化(不计空气阻力,g取10 m／s2)． 分析与解:由于物体的初、末速度方向均未知,故 无法用△p=p2-p1来求解,而动量定理为我们提供了 求动量变化的另一种方法． 物体在空中运动过程中仅受重力(恒力),故合力 的冲量就是重力的冲量．由动量定理有: △p=IG=mgt=5×10×4 kg·m／s=200 kg·m／s, 方向竖直向下     

对新版高中物理教材中一道习题的辨析

新版高中《物理》教科书(必修,人教社物理室编)第一册第120面第(4)题我认为是一道错题或者说是一道不完善的题。原题为:“质量m=3kg的物块,受到与斜面平行向上的拉力F=10N,沿光滑斜面向上移动的距离s=2m,斜面的倾角θ=300,求各力对物体所做的功,以及各力对物体所做的总功。”该题的错误在于:题目未明确说明物体的初始状态。如果最初物体处于静止状态,在拉力F=10N的作用下无法使其沿光滑斜面向上运动。因为沿斜面方向上物体受两个力作用,一个是拉力F,一个是重力沿斜面向下的分力mgsinθ,且F相似文献   

对一道高考题的解答剖析

跳绳运动员质量m=50kg,1min跳N=180次,假如每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,试估算该运动员跳绳的克服重力做功的平均功率多大?原解跳跃的周期T=16800=13s,每个周期在空中停留时间t1=53T=51s,运动员跳起可视为竖直向上抛运动,设起跳初速v0,由t1=2gv0得v0=21gt1每次跳跃人克服重力做的功为:W=12mv02=18mg2t12。所以克服重力做功的平均功率为:P=TW=38mg2t12=83×50×102×(51)2=75W笔者认为这样解析不妥,原因是漏掉了脚与地面接触时间内克服重力做功。解析过程如下:整个过程三段:初速为零的匀加速运动:竖直向上抛运…     

热量计算中常见错误例析

一、审题不细[例1]40克5℃的水,温度升高10℃,需吸收多少热量?水=4.2×103焦/(千克℃)][错解]Q吸=C水m水·(t-t0)=4.2×103焦/(千克℃)×40×10-3克×(10-5)℃=840焦.[解析]“升高10℃”与“升高到10℃”含义不同,前者△t=℃,后者是指末温为10℃,即△t=10℃-5℃=5℃.本题的正确解答为:Q吸=C水m水·△t=4.2×103焦/(千克℃)×40×10-3千克×10℃=68×103焦. △t25二、单位不规范[例2]50克的铁块,温度由30℃升高到50℃,需吸收多少热量?[C铁=4.6×102焦/(千克℃)][错解]Q吸=C铁·m铁·(t-t0)=4.6×102焦/(千克℃)…     

解浮力题要注意区别易混概念

解浮力题时,由于对一些概念产生混淆,会导致解题出现错误。下面根据易混概念的特点进行分类,以引起注意。一、混淆V排与V物例1把体积为10cm3的实心铁块放入足量的水银中,铁块静止时受到水银的浮力有多大?(g取10N/kg)错解F浮=ρ液gV排=13.6×103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=1.36N。分析混淆铁块的体积与铁块排开水银的体积而造成错解。当物体浸没在液体中时,物体排开液体的体积等于物体的体积;若物体部分浸在液体中,排开液体的体积小于物体的体积。因此,要准确判断铁块放入水银后的状态。由于实心铁块的密度小于水银的密度,因此铁块在水银…     

机械运动中的四种情况

机械运动是同学们初学物理时接触的内容 ,在学习中仔细分析、归纳 ,可以得出机械运动中的四种情况。一、相遇问题在物理题中 ,经常出现相遇问题 ,解这种题目要能分析出三个物理量之间的关系 ,问题就很容易解决。例 1　某汽车以 1 0m/s的速度匀速驶向一座陡峭的高山 ,司机按了一下喇叭 ,经 4s听到了回声 ,则听到回声时车距前面高山多远 ?分析 :由题意可知 ,汽车和声音所运动的时间相同 ,所走的距离之和为2S(如图 )。由此可知 :υ1=1 0m/s,υ2 =340m/s ,t =4s求 :S2 。解 :υ1t+υ2 t =2sS =(υ1+υ2 )t2 =( 1 0m/s + 340m/s)× 4s2 =1 0 0m…     

引导"正解"从珍视"错解"开始

英国心理学家贝恩布里说过 :“差错人皆有之 ,而作为教师 ,对学生的错误不加以利用是不可原谅的 .”面对学生数学作业中的错解 ,笔者要道一声 :“且慢 ,引导‘正解’就从珍视‘错解’开始 !”1　不要轻易地把学生的错解“全盘否定”对数学作业的批改 ,长期以来我们习惯于用“√”“×”来评判正误 .此法操作简便 ,却枯燥乏味缺乏激励性 ,评价结果具有一定的片面性 ,不能全面、客观、公正地评价一个学生的基本素质、学习潜力 .面对学生作业中的错解 ,不分青红皂白仅以“×”来评判 ,学生的思维火花可能就此熄灭 ,学生的学习积极性也可能就此…     

体育运动中的物理知识

物理学是一门与实际生活和工作有着密切关系的学科,下面我们就列举体育运动中所包含的物理知识·摸高例1跳起摸高是学生经常进行的一项活动·某同学身高1.8m,质量65kg,站立时举手达到2·2m高,他用力蹬地,经0·45s竖直离地跳起,设他蹬地的力大小恒为1060N,则他跳起可摸到的高度为多少米?分析:摸高时,我们只考虑人在竖直方向的运动:他起跳时受到重力mg和地面对他的弹力F,起跳时的加速度a=F-mmg=6·5(m/s2),起跳速度为v=at=2·9(m/s)·离地后只受到重力,所以人做竖直上抛运动·他向上跳起的高度为h=2vg2=0·4(m),则他能摸到的高度为H=2·2+0…     

W="非汉字符号"scosθ和I="非汉字符号"t中力"非汉字符号"的异同

题目　如图 1所示 ,质量为 m的物体左边图 1连着一劲度系数为 k的轻弹簧 ,当物体和弹簧一起以初速度 v沿光滑水平面向竖直墙壁运动 ,并与墙壁发生弹性碰撞 ,则弹簧左端从接触墙壁到离开墙壁所用的时间 t=　　 .答卷中发现很多学生的答案是 4 mk,而不是 π mk.说明有共同而典型的错误原因 .笔者通过对学生的解法进行调查 ,原来学生是这样解的 :错解　由机械能守恒定律 ,得　　　 12 k A2 =12 mv2 . 1因弹簧的弹力是线性变化的 ,弹力的平均值为　　　　 F=12 ( k A+ 0 ) ,2设所求时间为 t,根据动量定理 ,有　　　　F· t2 =mv. 3联立 1…