某同学在计算A物块沿斜面上滑的时间时,解题方法如下:
运用动能定理求B物块落地时A物块的速度v.
mgh(1-sinθ-μcosθ)=
| mv2 |
| 2 |
运用牛顿第二定律求A的加速度a.
mg (1-sinθ-μcosθ)=ma,从中解出a;
A物块沿斜面上滑的时间t=
| v |
| a |
你认为该同学的解法是否有错?如有错误请指出错在哪里,并列出相应正确的求解表达式(不必演算出最后结果).
分析:本题有三个要求:首先判断该同学是否有错误,再指出错误错在哪里,第三列出相应正确的求解表达式.释放后B物块下落过程中,B向下做加速运动,细线的拉力小于B的重力.动能定理的研究对象是AB系统,方程两边质量应是2m.再分析动能定理和牛顿第二定律列式中的错误.
解答:解:该同学的解法有三处错误:一是运用动能定理时,研究对象是AB组成的系统,等式右边的质量应该是AB的总质量2m而不是m.
正确的表达式为 mgh(1-sinθ-μcosθ)=
•2mv2;
二是运用牛顿第二定律时,等式右边的质量应该是AB的总质量2m而不是m.
正确的表达式为 mg(1-sinθ-μcosθ)=2ma
三是求A物块沿斜面上滑的时间有错,A物块达速度v后还要减速上滑,该同学漏掉了这一段时间.
正确的表达应该是 减速上滑时的加速度为a′=g(sinθ+μcosθ)
减速上滑时的时间为t′=
整个上滑的时间应该为 t=
+
.
正确的表达式为 mgh(1-sinθ-μcosθ)=
| 1 |
| 2 |
二是运用牛顿第二定律时,等式右边的质量应该是AB的总质量2m而不是m.
正确的表达式为 mg(1-sinθ-μcosθ)=2ma
三是求A物块沿斜面上滑的时间有错,A物块达速度v后还要减速上滑,该同学漏掉了这一段时间.
正确的表达应该是 减速上滑时的加速度为a′=g(sinθ+μcosθ)
减速上滑时的时间为t′=
| v |
| a′ |
整个上滑的时间应该为 t=
| v |
| a |
| v |
| a′ |
点评:本题是评价题解答要完整,不能遗漏,有三个要求:一判断正误;二指出错误所在;三是写出正确解答.