题目内容

13.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果,实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.
举例如下:如图所示,质量为M、倾角为θ的滑块B放在A的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=$\frac{M+m}{M+msi{n}^{2}θ}$gsinθ,式中g为重力加速度,对于上述解,某同学首先分析了等号左右量的单位,没发现问题,他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所的结论都是“解可能是对的”.但是,其中有错误,请选出错误选项(  )
A.当θ=0°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的
B.当θ=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的
C.当M≥m时,该解给出a=gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
D.当m≥M时,该解给出a=$\frac{g}{sinθ}$,这符合预期的结果,说明该解可能是对的

分析 根据加速度的表达式,根据每个选项给出的条件逐步分析,并与实际情况相联系,判断出正误.

解答 解:A、当θ=0°时,sinθ=0,故a=0,符合常识.故A正确;
B、当θ=90°时,sin90°=1,故a=g,自由落体,符合实验结论,故B正确;
C、当M≥m时,M+m≈M,M+msin2θ≈M,斜面体近似不动,可解出a=gsinθ,这符合预期的结果.故C正确;
D、当m≥M时,斜面体飞出,物体近似自由落体,a≈g;但由于M+m≈m,M+msin2θ≈msin2θ,根据表达式a=$\frac{mgsinθ}{msi{n}^{2}θ}$=$\frac{g}{sinθ}$,矛盾,故D错误;
本题选错误的,故选:D.

点评 本题关键通过单位以及特殊值判断,如果有矛盾,就说明结论是错误的.

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