【物理】2019届一轮复习人教版几道力学题的深入研究学案

【物理】2019届一轮复习人教版几道力学题的深入研究学案

几道力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中，发现几道力学题虽然不是特别难，但容易错，并且辅导书对这几道题或语焉不详，或似是而非，或浅尝辄止，本文对其深入研究，以飨读者。‎ ‎【题1】（1）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50H 。‎ 通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。‎ 计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s。（保留三位有效数字）。‎ 物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎【原解析】一般的辅导书是这样解的：‎ ‎①和②一起研究：根据,其中，得=，=， ‎ ‎=，因为，，所以可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。‎ 这样解是有错误的。其中是正确的，、是错误的。因为公式是匀变速运动的公式，而在6、7之间不是匀变速运动了。‎ 第一问应该这样解析：‎ ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。‎ 根据1到6之间的，如果继续做匀加速运动的话，则6、7之间的距离应该为，但图中，所以是在6和7之间开始减速。‎ 第二问应该这样解析：‎ ②根据1到6之间的，加速度 所以。‎ 因为 ‎=。‎ ‎③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差，从第7点开始依次为，，，，求平均值，所以加速度=‎ 根据，得这是加速度的理论值，实际上（此式中为纸带与打点计时器的摩擦力），得，这是加速度的理论值。因为所以的测量值偏大。‎ ‎【答案】（1）①6和7，②，，③2.00，偏大 ‎【点评】本题考查打点计时器纸带数据处理及测摩擦因数的原理及误差分析。难度：难。‎ 处理打点计时器纸带的题目很多，但设问：通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速的题目在高考中第一次出现，考生很可能根据纸带表面数据，认为7和8之间的距离开始小于6和7之间的距离而错填7和8，只有计算了6和7之间的理论距离（如果一直做匀加速运动的话）大于实际距离之后才能正确判断。‎ 此题物理情景依旧，但设问是创新的。‎ ‎【扩展】求在6和7之间什么时刻开始做减速运动？‎ ‎【解法1公式法】设在6之后时刻开始做减速运动，有 其中 将，，代入解得 ‎【解法2图像法】6到7之间的图像如下：‎ 根据图像“面积”表示位移的方法，有 其中，解得。‎ 从1到11的速度图象如下：‎ ‎【题2】.如图所示,A、B 两物块的质量分别为 ‎2 m 和 m, 静止叠放在水平地面上. A、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为μ. 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g. 现对A 施加一水平拉力 F,则 ‎( A) 当 F< 2 μmg 时,A、B 都相对地面静止 ‎ ‎( B) 当 F = μmg 时, A 的加速度为μg ‎( C) 当 F > 3 μmg 时,A 相对 B 滑动 ‎( D) 无论 F 为何值,B 的加速度不会超过μg ‎【解析】AB之间的摩擦力，B与地之间的摩擦力，所以B的加速度不会超过，D正确，此时。所以当时，AB一起相对地面运动，所以A错误。即 时，AB有相对运动，C正确。当时，AB一起相对地面运动，A的加速度，B正确。‎ ‎【答案】BCD ‎【点评】本题要先判断AB一起相对地面运动和A、B有相对运动的条件，所以要先做D，后做A、B、C。‎ ‎【扩展】画出A、B的加速度随力F变化的图像 ‎ ‎