例析“運(yùn)動(dòng)和力”的思維誤區(qū)

黃繼奎

運(yùn)動(dòng)和力是力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，下面通過典例剖析，幫助同學(xué)們避開6個(gè)常見誤區(qū)。

誤區(qū)一：誤認(rèn)為慣性是力

例1 關(guān)于慣性，以下說法正確的是（ ）。

A. 百米賽跑運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)后不能馬上停下來，是由于運(yùn)動(dòng)員具有慣性

B. 汽車駕駛員和乘客系上安全帶，是為了減小汽車行駛中人的慣性

C. 行駛中的公交車緊急剎車時(shí)，乘客會(huì)向前傾，是由于慣性力的作用

D. 高速公路嚴(yán)禁超速，是因?yàn)樗俣仍酱髴T性越大

錯(cuò)解：B或C

解析：百米賽跑運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)后不能馬上停下來，是由于運(yùn)動(dòng)員具有慣性;汽車駕駛員和乘客系上安全帶，是為了減小汽車行駛中慣性造成的危害;行駛中的公交車緊急剎車時(shí)，乘客會(huì)向前傾，是由于乘客具有慣性，慣性不是力，不能說受到慣性力的作用;物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度等因素?zé)o關(guān)。

答案：A

點(diǎn)評：慣性是物體的一種屬性，慣性大小只與物體的質(zhì)量大小有關(guān)，與物體是否受力、是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度等都沒有關(guān)系。

誤區(qū)二：混淆平衡力和相互作用力導(dǎo)致張冠李戴

例2（2019·甘肅·蘭州）對于靜止在水平軌道上的列車，下列分析中正確的是（ ）。

A. 列車所受重力和列車對鐵軌的壓力是一對相互作用力

B. 列車所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對相互作用力

C. 列車所受重力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力

D. 列車對鐵軌的壓力和鐵軌對列車的支持力是一對平衡力

錯(cuò)解：B或D

解析：列車所受的重力和列車對鐵軌的壓力，方向都向下，所以不是相互作用力;列車所受的重力和鐵軌對列車的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在同一個(gè)物體上，是一對平衡力;列車對鐵軌的壓力和鐵軌對列車的支持力，作用在兩個(gè)不同的物體上，是一對相互作用力。

答案：C

點(diǎn)評：此題考查了相互作用力與平衡力的辨析。平衡力與相互作用力的區(qū)別，關(guān)鍵看是否作用在同一物體上。

誤區(qū)三：誤認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

例3 關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）。

A. 力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

B. 物體只要運(yùn)動(dòng)就需要力的作用

C. 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

D. 物體受到力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變

錯(cuò)解：D

解析：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，一定受到力的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、C正確;物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，比如物體不受力時(shí)，同樣可做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體受到非平衡力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)改變，而受到平衡力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案：C

點(diǎn)評：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。

誤區(qū)四：誤認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)

例4（2019·四川·巴中）在粗糙程度相同的水平面上，重為10 N的物體在F = 5 N的水平拉力作用下，沿水平面由A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，如圖1所示，此時(shí)撤去拉力，物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停下來。下列說法正確的是（ ）。

A. 物體在AB段摩擦力等于10 N

B. 物體在AB段摩擦力小于5 N

C. 物體在BC段摩擦力等于5 N

D. 物體在AB段摩擦力大于BC段摩擦力

錯(cuò)解：D

解析：物體在AB 段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，則拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對平衡力，所以fAB = F = 5 N;在BC 段物塊做減速運(yùn)動(dòng)，因壓力大小和接觸面的粗糙程度均不變，所以滑動(dòng)摩擦力的大小不變，還是5 N。

答案：C

點(diǎn)評：滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面面積、相對運(yùn)動(dòng)速度等無關(guān)。

誤區(qū)五：混淆靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力

例5（2019·湖南·益陽）如圖2所示，用手握住一根重為G的長直鐵棒，使鐵棒沿豎直方向靜止時(shí)，鐵棒受到的摩擦力（ ）。

A. 大小等于G

B. 大小大于G

C. 方向豎直向下

D. 隨著手握棒的力增大而增大

錯(cuò)解：D

解析：分析靜摩擦力時(shí)，要進(jìn)行受力分析。長直鐵棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向上的合力為零，即靜摩擦力等于重力G，方向豎直向上;握棒的力（壓力）變大時(shí)，靜摩擦力的大小和方向不變。

答案：A

點(diǎn)評：靜摩擦力要根據(jù)二力平衡條件來求解。首先要明確物體處于平衡狀態(tài)，然后根據(jù)二力平衡條件再求解受力物體在某一方向上力的大小和方向。

誤區(qū)六：誤認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的物體一定受到滑動(dòng)摩擦力的作用

例6 如圖3所示，C是水平地面，A、B是兩個(gè)長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物塊A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此可知，關(guān)于A、B間摩擦力f1和B、C間摩擦力f2的分析中，正確的是（ ）。

A. f1=0，f2≠0

B. f1=0，f2=0

C. f1≠0，f2=0

D. f1≠0，f2≠0

錯(cuò)解：D

解析：先以A為研究對象，A做勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，由平衡條件分析可知，A不受摩擦力，否則水平方向上A的合力不為零，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng);再以整體為研究對象，由平衡條件分析可知，地面對B一定有摩擦力。

答案：A

點(diǎn)評：要培養(yǎng)根據(jù)狀態(tài)分析受力的習(xí)慣。