2015年成人高考高起点物理.化学复习资料-物理牛顿定律复习重点5

例5 m和M保持相对静止，一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑，则M和m间的摩擦力大小是多少?

　　「错解」以m为研究对象，如图2-13物体受重力mg、支持力N、摩擦力f，如图建立坐标有

　　再以m+N为研究对象分析受力，如图2-14，(m+M)g.sinθ=(M+m)a③

　　据式①，②，③解得f=0

　　所以m与M间无摩擦力。

　　「错解原因」造成错解主要是没有好的解题习惯，只是盲目的模仿，似乎解题步骤不少，但思维没有跟上。要分析摩擦力就要找接触面，摩擦力方向一定与接触面相切，这一步是堵住错误的起点。犯以上错误的客观原因是思维定势，一见斜面摩擦力就沿斜面方向。归结还是对物理过程分析不清。

　　「分析解答」因为m和M保持相对静止，所以可以将(m+M)整体视为研究对象。受力，如图2-14，受重力(M十m)g、支持力N′如图建立坐标，根据牛顿第二定律列方程

　　x：(M+n)gsinθ=(M+m)a ①

　　解得a=gsinθ

　　沿斜面向下。因为要求m和M间的相互作用力，再以m为研究对象，受力如图2-15.

　　根据牛顿第二定律列方程

　　因为m，M的加速度是沿斜面方向。需将其分解为水平方向和竖直方向如图2-16.

　　由式②，③，④，⑤解得f=mgsinθ。cosθ

　　方向沿水平方向m受向左的摩擦力，M受向右的摩擦力。

　　「评析」 此题可以视为连接件问题。连接件问题对在解题过程中选取研究对象很重要。有时以整体为研究对象，有时以单个物体为研究对象。整体作为研究对象可以将不知道的相互作用力去掉，单个物体作研究对象主要解决相互作用力。单个物体的选取应以它接触的物体最少为最好。如m只和M接触，而M和m还和斜面接触。

　　另外需指出的是，在应用牛顿第二定律解题时，有时需要分解力，有时需要分解加速度，具体情况分析，不要形成只分解力的认识。

　　例6 物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上。A，B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A，B之间的动摩擦因数μ=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则

　　[ ]

　　A.当拉力F<12N时，两物体均保持静止状态

　　B.两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动

　　C.两物体间从受力开始就有相对运动

　　D.两物体间始终没有相对运动

　　「错解」 因为静摩擦力的最大值近似等于滑动摩擦力。fmax=μN=0.2×6=12(N)。所以当F>12N时，A物体就相对B物体运动。F<12N时，A相对B不运动。所以A，B选项正确。

　　「错解分析」 产生上述错误的原因一致是对A选项的理解不正确，A中说两物体均保持静止状态，是以地为参考物，显然当有力F作用在A物体上，A，B两物体对地来说是运动的。二是受物体在地面上运动情况的影响，而实际中物体在不固定物体上运动的情况是不同的。

　　「分析解答」 首先以A，B整体为研究对象。受力如图2-18，在水平方向只受拉力F，根据牛顿第二定律列方程

　　F=(mA+mB)a ①

　　再以B为研究对象，如图2-19，B水平方向受摩擦力

　　f=mBa ②

　　代入式①F=(6+2)×6=48N

　　由此可以看出当F<48N时A，B间的摩擦力都达不到最大静摩擦力，也就是说，A，B间不会发生相对运动。所以D选项正确。

　　「评析」 物理解题中必须非常严密，一点的疏忽都会导致错误。避免错误发生的最好方法就是按规范解题。每一步都要有依据。