0  20190  20198  20204  20208  20214  20216  20220  20226  20228  20234  20240  20244  20246  20250  20256  20258  20264  20268  20270  20274  20276  20280  20282  20284  20285  20286  20288  20289  20290  20292  20294  20298  20300  20304  20306  20310  20316  20318  20324  20328  20330  20334  20340  20346  20348  20354  20358  20360  20366  20370  20376  20384  447090 

剪斷時,A球受兩個力,因?yàn)槔K無彈性剪斷瞬間拉力不存在,而彈簧有形米,瞬間形狀不可改變,彈力還存在。如圖2-27,A球受重力mg、彈簧給的彈力F。同理B球受重力mg和彈力F′。

A球:-mg-F=maA      ③

B球:F′-mg=maB    ④

由式③解得aA=-2g(方向向下)

由式④解得aB=0

故C選項(xiàng)正確。

【評析】 (1)牛頓第二定律反映的是力與加速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系。合外力不變,加速度不變。合外力瞬間改變,加速度瞬間改變。本題中A球剪斷瞬間合外力變化,加速度就由0變?yōu)?st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="2" UnitName="g" w:st="on">2g,而B球剪斷瞬間合外力沒變,加速度不變。

(2)彈簧和繩是兩個物理模型,特點(diǎn)不同。彈簧不計(jì)質(zhì)量,彈性限度內(nèi)k是常數(shù)。繩子不計(jì)質(zhì)量但無彈性,瞬間就可以沒有。而彈簧因?yàn)橛行巫儯豢伤查g發(fā)生變化,即形變不會瞬間改變,要有一段時間。

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例9  如圖2-25天花板上用細(xì)繩吊起兩個用輕彈簧相連的兩個質(zhì)量相同的小球。兩小球均保持靜止。當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時,上面小球A與下面小球B的加速度為      [    ]

A.a(chǎn)1=g  a2=g

B.a(chǎn)1=g  a2=g

C.a(chǎn)1=2g  a2=0

D.a(chǎn)1=0  a2=g

【錯解】 剪斷細(xì)繩時,以(A+B)為研究對象,系統(tǒng)只受重力,所以加速度為g,所以A,B球的加速度為g。故選A。

【錯解原因】 出現(xiàn)上述錯解的原因是研究對象的選擇不正確。由于剪斷繩時,A,B球具有不同的加速度,不能做為整體研究。

【分析解答】 分別以A,B為研究對象,做剪斷前和剪斷時的受力分析。剪斷前A,B靜止。如圖2-26,A球受三個力,拉力T、重力mg和彈力F。B球受三個力,重力mg和彈簧拉力F′

A球:T-mg-F=0    ①

B球:F′-mg=0    ②

由式①,②解得T=2mg,F(xiàn)=mg

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【評析】 在解決物體運(yùn)動問題時,在選取研究對象時,若要將幾個物體視為一個整體做為研究對象,應(yīng)該注意這幾個物體必須有相同的加速度。

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例8  如圖2-22質(zhì)量為M,傾角為α的楔形物A放在水平地面上。質(zhì)量為m的B物體從楔形物的光滑斜面上由靜止釋放,在B物體加速下滑過程中,A物體保持靜止。地面受到的壓力多大?

【錯解】以A,B整體為研究對象。受力如圖2-23,因?yàn)锳物體靜止,所以N=G=(M+m)g。

【錯解原因】由于A,B的加速度不同,所以不能將二者視為同一物體。忽視了這一點(diǎn)就會造成錯解。

【分析解答】分別以A,B物體為研究對象。A,B物體受力分別如圖2-24a,2-24b。根據(jù)牛頓第二定律列運(yùn)動方程,A物體靜止,加速度為零。

x:Nlsinα-f=0    ①

y:N-Mg-Nlcosα=0    ②

B物體下滑的加速度為a,

x:mgsinα=ma    ③

y:Nl-mgcosα=0    ④

由式①,②,③,④解得N=Mg+mgcosα

根據(jù)牛頓第三定律地面受到的壓力為Mg十mgcosα。

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所以重物的最大重力不能超過173.2N。

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將TAC=150N,TBC=86.6N代入式②解得G=173.32N。

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而當(dāng)TAC=150N時,TBC=86.6<100N

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例7 如圖2-20,用繩AC和 BC吊起一重物,繩與豎直方向夾角分別為30°和60°,AC繩能承受的最大的拉力為150N,而BC繩能承受的最大的拉力為100N,求物體最大重力不能超過多少?

【錯解】以重物為研究對象,重物受力如圖2-21。由于重物靜止,則有

TACsin30°=TBCsin60°

TACcos30°+TBCcos60°=G

將TAC=150N,TBC=100N代入式解得G=200N。

【錯解原因】以上錯解的原因是學(xué)生錯誤地認(rèn)為當(dāng)TAC=150N時,TBC=100N,而沒有認(rèn)真分析力之間的關(guān)系。實(shí)際當(dāng)TBC=100N時,TBC已經(jīng)超過150N。

【分析解答】以重物為研究對象。重物受力如圖2-21,重物靜止,加速度為零。據(jù)牛頓第二定律列方程

TACsin30°-TBCsin60°=0    ①

TACcos30°+TBCcos60°-G=0    ②

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代入式①F=(6+2)×6=48N

由此可以看出當(dāng)F<48N時A,B間的摩擦力都達(dá)不到最大靜摩擦力,也就是說,A,B間不會發(fā)生相對運(yùn)動。所以D選項(xiàng)正確。

【評析】 物理解題中必須非常嚴(yán)密,一點(diǎn)的疏忽都會導(dǎo)致錯誤。避免錯誤發(fā)生的最好方法就是按規(guī)范解題。每一步都要有依據(jù)。

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