简单机械典型题常见的错解分析.doc

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简单机械典型题常见的错解分析
贵州省沿河县官舟中学 冉启汪

在解答有关简单机械习题时，一些同学由于分析不到位，或对概念含混不清，容易出现很错误，下面就常见的错解问题举例说明。
例1 如图1所示，一根粗细不均匀的木料，在重心O点支起恰好平衡，若从 0点沿虚线把木料截段，则（）
（A）粗端较重
（B）细端较重
（C）两端一样重 O
（D）无法判断 图1
错解：因为重心在O点，木料处于平衡状态，所以两端一样重，故选（C）
正解：假设木料可以看成由两段组成，左端短而粗的重心离O点较近，力臂较短，根据杠杆平衡条件，G1L1＝G2L2,因为L1＜L2,所以G1＞G2, 则应选（A）
例2 如图2所示，杠杆上分别站着大人和小孩（G大人＞G小孩），且在水平位置平衡，杠杆自重不计，如果两人同时以大小相同的速度向支点移动，则杠杆（）
（A）仍能平衡
（B）不能平衡，大人那边下沉
（C）不能平衡，小孩那边下沉
（D）条件不够，无法确定 图2
错解：由于大人和小孩是在平衡状态下以相同的速度向支点移动，所以仍能保持平衡，故选（A）
正解：由于大人和小孩的速度相同，所以在相同的时间里，大人和小孩向支点移动的距离L大人＝L小孩，这时杠杆的左边减去了G大人L大人,杠杆的右边减去了G小孩L小孩,因此G大人＞G小孩, 而L大人＝L小孩,所以G大人L大人＞G小孩L小孩，即大人那边减少的力和力臂的乘积大，因此大人那边翘起，小孩那边下沉，则应选（C）
例3 如图3所示，一个人通过定滑轮要拉起一块质量人相等的物体，如果绳子、滑轮质量和摩擦可以不计，则出现的情况是（）
（A）物体被举高到最高处，而人仍在原地
（B）货物先被举高到最高处，然后人也升高最高处
（C）人将先升高，然后货物也被举高
（D）货物和人同时上升，且在同一高度
错解：因为G人＝mg，人的重力方向向下，
F拉＝G物＝mg，方向也是向下，则F拉+G人＞G物，故应选（A）
正解：由于G人＝G物＝mg，使用定滑轮不省力， 图3
只能改变力的方向，则货物和人同时上升，
且在同一高度保持平衡状态，则应选（D）
例4 如图4所示，在弹簧秤下面挂一个定滑轮
定滑轮重0.1 N，用细绳挂一个重100N的物体G，
绳绕定滑轮后，另一端挂上一个重物G左＝0.1N的物体， G左
在整个装置静止时，弹簧的示数是（）
（A）100.2N 图4
（B）100N
（C）0.2N
（D）0.3N
错解1：由于使用定滑轮不省力，只能改变力的方向，定滑轮右边绳子的拉力F拉＝G左＝0.1N，当整个装置处于静止状态时，F弹＝G左+F拉+G＝0.1N+0.1N+100N＝100.2N，故选（A）
错解2:使用定滑轮不省力，当整个装置处于静止状态时，F弹＝G左+G定+F拉＝0.1N+0.1N+0.1N＝0.3N,故选（D）
正解:因为整个装置处于静止状态，定滑轮不省力，则滑轮左、右两绳各承担0.1N，弹簧秤的读数为F弹＝G左+F拉＝0.1N+0.1N＝0.2N，则应选（C）
例5 如图5所示，物体重600N，站在地上的人拉住
绳子的一端，使物体在空中静止，若不计滑轮的重力和
擦，则人的拉力为（）
（A）400N
（B）300N
G
（C）200N F
（D）150N
错解：由于重物由绕过定滑和摩轮和动滑轮的两条绳子承担，
当物体在空中静止不动时，两条绳子各承担300N，故选（B） 图5
正解：栓住物体G上的两端绳子，右侧承担的拉力为F，左侧承担的力为2F，则G＝F+2F＝3F,所以F＝1/3·G＝1/3×600N＝200N,则应选（C）
例6 如图6所示的简单机械处于静止状态， C D
（滑轮重、绳重及摩擦忽略不计），A、B物体的重分别
为4V和2N，则弹簧秤则弹簧C、D读数分别为（）A
B

（A）2N、4N
（B）4N、2N
（C）2N、2N
（D）4N、4N
错解：由于GA和GB处于静止状态，故FC＝GA，，FD＝GB，故选（B） 图6G

正解：因为GA挂在动滑轮上的，GB挂在定滑轮上的，当简单机械处于静止状态时，结合受力分析，则有弹簧秤FC＝1/2·GA＝1/2×4N＝2N,FD＝2GB＝2×2N＝4N,则应选（A）
例7 如图7所示，物体所受的重力为100N，当拉力为F＝140N时，物体对支持面的压力为（） F
（A）100N
（B）70N
（C）30N
（D）40N
错解：简单机械装置为使用动滑轮，由于拉力F＝140N，
根据使用动滑轮省一半的力，则有两段绳子各承担 图7
F左＝F右＝1/2·F＝70N，故选（B）
正解：因为F＝140N，所以动滑轮的两段绳子受力各为70N，物体受三力平衡，G＝F支+F拉，F支＝G—F拉＝100N－70N＝30N，根据力的作用是相互的，地面受到的压力就是30N，则应选（C）
例8 如图8所示，重物所受的重力G物，人所受的重力G人，当滑轮平衡时，人对绳子的拉力F拉多大？人对地面的压力F压多大？（不计滑轮及摩擦）
错解：简单机械由两个动滑轮和一个定滑轮组装，根据使用动滑轮能省一半的力，使用定滑轮不省力的原理，重物G由4段绳子承担，G

则拉力F拉＝1/4·G物 ， 人对地面的压力为
F压＝F拉+G人。.
正解：根据简单机械滑轮组的组装受力分析，
重物G物由动滑轮上的4段绳子承担，则定滑
轮左端绳子的受力为F＝1/4·G物，由于定滑
轮不省力，则F拉＝1/4·G物，再根据使用定滑
轮不能省力，只能改变力的方向,结合人对绳子
的受力分析，则人地面的压力
F压＝G人－F拉＝G人－1/4·G物. 图8
例9 已知重500N的人站在2500N重的小船上，
如图9所示，当他用50N的拉力拉绳子时，船做匀速
直线运动，则船所受阻力为多大？
错解：简单机械由一个定滑轮和一个动滑轮装置，
因为绳子绕过动滑轮由两段绳子承担船所受的阻力，
则f＝2F＝2×50N＝100N.
正解：简单机械装置如图9所示，绳子绕过定滑轮
只有两段绳子，而人对绕过定滑轮的拉力这段绳子已与船 图9
所受的阻力连在一起，这时船所受的阻力应该由三段绳子
来承担，当船做匀速直线运动时所受的阻力和拉力是一对
平衡力，则f阻＝F拉＝3F＝3×50N＝150N
例10 一块均匀的厚木板，长16m，重400N，对称地放在相距8m的两个支架上，如图10所示，一个人从A点出发向右走去，走到离B点3.2M处，板刚好翘起来，这个人体重是多少N？
错解：由于均匀的木板长16m,重400N，则木板的
重心在其中点，即1/2×16m＝8m处，根据两个支架对
称地放在相距8m处可知AB＝8m,也就是1/2·AB处为木
板的重心，当人走到离B是3.2m时，木板刚好翘起，则 A B
由杠杆平衡条件可知：以B为支点， 图10
则有G木（16－4）＝G人×3.2，即G人＝G木·（16－4）/3.2＝1500N.
正解：本提关键是在找准距B点左端的阻力臂，因为木块的重心在1/2×16＝8m处，A、B对称相距8m，则AB的对称中心是木块的重心。当人走到离B点3.2m处时，木块刚好翘起，离B点左端AB的对称中心的距离为此时的阻力臂，即L木＝4m,根据杠杆平衡条件，则有G木L木＝G人L人，G人＝G木L木/L人＝400N÷3.2＝500N.
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