例析“运动和力”的思维误区

黄继奎

运动和力是力学的重点内容，下面通过典例剖析，帮助同学们避开6个常见误区。

误区一：误认为惯性是力

例1 关于惯性，以下说法正确的是（ ）。

A. 百米赛跑运动员到达终点后不能马上停下来，是由于运动员具有惯性

B. 汽车驾驶员和乘客系上安全带，是为了减小汽车行驶中人的惯性

C. 行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是由于惯性力的作用

D. 高速公路严禁超速，是因为速度越大惯性越大

错解：B或C

解析：百米赛跑运动员到达终点后不能马上停下来，是由于运动员具有惯性;汽车驾驶员和乘客系上安全带，是为了减小汽车行驶中惯性造成的危害;行驶中的公交车紧急刹车时，乘客会向前倾，是由于乘客具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用;物体的惯性只与物体的质量有关，与运动状态、速度等因素无关。

答案：A

点评：惯性是物体的一种属性，惯性大小只与物体的质量大小有关，与物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。

误区二：混淆平衡力和相互作用力导致张冠李戴

例2（2019·甘肃·兰州）对于静止在水平轨道上的列车，下列分析中正确的是（ ）。

A. 列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对相互作用力

B. 列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对相互作用力

C. 列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力

D. 列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力

错解：B或D

解析：列车所受的重力和列车对铁轨的压力，方向都向下，所以不是相互作用力;列车所受的重力和铁轨对列车的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，是一对平衡力;列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力，作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力。

答案：C

点评：此题考查了相互作用力与平衡力的辨析。平衡力与相互作用力的区别，关键看是否作用在同一物体上。

误区三：误认为力是维持物体运动的原因

例3 关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）。

A. 力是维持物体运动的原因

B. 物体只要运动就需要力的作用

C. 力是改变物体运动状态的原因

D. 物体受到力的作用，运动状态一定改变

错解：D

解析：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，物体运动状态改变了，一定受到力的作用，选项A错误、C正确;物体的运动不需要力来维持，比如物体不受力时，同样可做匀速直线运动，选项B错误;物体受到非平衡力时，运动状态一定会改变，而受到平衡力时，运动状态不会改变，选项D错误。

答案：C

点评：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。

误区四：误认为滑动摩擦力的大小跟物体的运动速度有关

例4（2019·四川·巴中）在粗糙程度相同的水平面上，重为10 N的物体在F = 5 N的水平拉力作用下，沿水平面由A点匀速运动到B点，如图1所示，此时撤去拉力，物体继续向前运动到C点停下来。下列说法正确的是（ ）。

A. 物体在AB段摩擦力等于10 N

B. 物体在AB段摩擦力小于5 N

C. 物体在BC段摩擦力等于5 N

D. 物体在AB段摩擦力大于BC段摩擦力

错解：D

解析：物体在AB 段做匀速直线运动，处于平衡状态，则拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，所以fAB = F = 5 N;在BC 段物块做减速运动，因压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以滑动摩擦力的大小不变，还是5 N。

答案：C

点评：滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与接触面面积、相对运动速度等无关。

误区五：混淆静摩擦力与滑动摩擦力

例5（2019·湖南·益阳）如圖2所示，用手握住一根重为G的长直铁棒，使铁棒沿竖直方向静止时，铁棒受到的摩擦力（ ）。

A. 大小等于G

B. 大小大于G

C. 方向竖直向下

D. 随着手握棒的力增大而增大

错解：D

解析：分析静摩擦力时，要进行受力分析。长直铁棒处于静止状态，竖直方向上的合力为零，即静摩擦力等于重力G，方向竖直向上;握棒的力（压力）变大时，静摩擦力的大小和方向不变。

答案：A

点评：静摩擦力要根据二力平衡条件来求解。首先要明确物体处于平衡状态，然后根据二力平衡条件再求解受力物体在某一方向上力的大小和方向。

误区六：误认为运动的物体一定受到滑动摩擦力的作用

例6 如图3所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知，关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析中，正确的是（ ）。

A. f1=0，f2≠0

B. f1=0，f2=0

C. f1≠0，f2=0

D. f1≠0，f2≠0

错解：D

解析：先以A为研究对象，A做匀速运动，合力为零，由平衡条件分析可知，A不受摩擦力，否则水平方向上A的合力不为零，不可能做匀速直线运动;再以整体为研究对象，由平衡条件分析可知，地面对B一定有摩擦力。

答案：A

点评：要培养根据状态分析受力的习惯。