牛頓第二定律的臨界問題

1、牛頓第二定律的臨界問題牛頓第二定律的臨界問題粵教版高中物理必修粵教版高中物理必修1 1知識準(zhǔn)備知識準(zhǔn)備 臨界狀態(tài)：臨界狀態(tài)：當(dāng)物體由一種物理狀態(tài)變?yōu)榱硪环N物理當(dāng)物體由一種物理狀態(tài)變?yōu)榱硪环N物理狀態(tài)時，可能存在一個過渡的轉(zhuǎn)折點，這時物體所狀態(tài)時，可能存在一個過渡的轉(zhuǎn)折點，這時物體所處的狀態(tài)通常稱為臨界狀態(tài)，也可理解為處的狀態(tài)通常稱為臨界狀態(tài)，也可理解為“恰好出恰好出現(xiàn)現(xiàn)”或或“恰好不出現(xiàn)恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài)，常伴有極某種現(xiàn)象的狀態(tài)，常伴有極值問題出現(xiàn)。與之相關(guān)的物理條件則稱為值問題出現(xiàn)。與之相關(guān)的物理條件則稱為臨界條件臨界條件。 臨界問題臨界問題：涉及臨界狀態(tài)的問題叫做臨界問題。：涉及臨界

2、狀態(tài)的問題叫做臨界問題。 臨界問題常伴有特征字眼出現(xiàn)，如臨界問題常伴有特征字眼出現(xiàn)，如“恰好恰好”、“剛剛剛剛”等，找準(zhǔn)臨界條件與極值條件，是解決臨界問等，找準(zhǔn)臨界條件與極值條件，是解決臨界問題與極值問題的關(guān)鍵。題與極值問題的關(guān)鍵。能處理力學(xué)中常見的三類臨界問題的臨界條件：能處理力學(xué)中常見的三類臨界問題的臨界條件：（1）相互接觸的兩個物體將要脫離的臨界條件是：）相互接觸的兩個物體將要脫離的臨界條件是：相互作用的彈力為零相互作用的彈力為零（2）繩子松弛的臨界條件是：繩中拉力為零）繩子松弛的臨界條件是：繩中拉力為零（3）存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)外力大于最大）存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)外力大于

3、最大靜摩擦力時，物體間不一定有相對滑動，相對滑動靜摩擦力時，物體間不一定有相對滑動，相對滑動與相對靜止的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)最大值與相對靜止的臨界條件是：靜摩擦力達(dá)最大值臨界問題解題思路與步驟臨界問題解題思路與步驟 （1）認(rèn)真審題，仔細(xì)分析研究對象所經(jīng)歷的變化的）認(rèn)真審題，仔細(xì)分析研究對象所經(jīng)歷的變化的物理過程，物理過程，找出臨界狀態(tài)找出臨界狀態(tài)。 （2）尋找變化過程中相應(yīng)物理量的變化規(guī)律，）尋找變化過程中相應(yīng)物理量的變化規(guī)律，找出找出臨界條件臨界條件。 （3）以臨界條件為突破口，）以臨界條件為突破口，列臨界方程列臨界方程，求解問題。，求解問題。典型例題典型例題三維設(shè)計三維設(shè)計P75 例證例

4、證2三維設(shè)計三維設(shè)計P76 第四題第四題1、在水平向右運動的小車上，有一傾角、在水平向右運動的小車上，有一傾角=370的光的光滑斜面，質(zhì)量為滑斜面，質(zhì)量為m的小球被平行于斜面的細(xì)繩系住的小球被平行于斜面的細(xì)繩系住而靜止于斜面上，如圖所示。當(dāng)小車以而靜止于斜面上，如圖所示。當(dāng)小車以（1）a1=g（2）a2=2g的加速度水平向右運動時，繩對小球的加速度水平向右運動時，繩對小球的拉力及斜面對小球的彈力各為多大？的拉力及斜面對小球的彈力各為多大？a1、如圖所示，質(zhì)量分別為、如圖所示，質(zhì)量分別為m和和2m的兩物體的兩物體A、B疊放疊放在一起，放在光滑的水平地面上，已知在一起，放在光滑的水平地面上，已知A

5、、B間的最大間的最大摩擦力為摩擦力為A物體重力的物體重力的倍，若用水平力作用在倍，若用水平力作用在B上，上，使使A、B保持相對靜止做加速運動，則作用于保持相對靜止做加速運動，則作用于B上最大上最大拉力拉力FB為多少？為多少？擴(kuò)展：擴(kuò)展：若用水平力作用在若用水平力作用在A上，則作用于上，則作用于A上最大拉力上最大拉力FA為多少？為多少？2、一大木箱放在平板車的后面，到駕駛室的距離一大木箱放在平板車的后面，到駕駛室的距離L=1.6m，木箱與車板間的動摩擦因，木箱與車板間的動摩擦因數(shù)為數(shù)為=0.484，平板車一速度，平板車一速度v0=22.0m/s勻速行駛，駕駛員突然剎車，使車均勻減速。勻速行駛，駕

6、駛員突然剎車，使車均勻減速。為不讓木箱撞擊駕駛室，從開始剎車到完全停下，至少要經(jīng)過多少時間？為不讓木箱撞擊駕駛室，從開始剎車到完全停下，至少要經(jīng)過多少時間？（g=10m/s 2 提示提示: 剎車加速度過大時，木箱會在木板上向前滑動，這時車和木箱的剎車加速度過大時，木箱會在木板上向前滑動，這時車和木箱的加速度大小滿足加速度大小滿足a車車a箱箱，因而，當(dāng)車停下時，木箱還向前滑動，兩者的，因而，當(dāng)車停下時，木箱還向前滑動，兩者的v-t圖像如圖圖像如圖所示。所示。0vt車車箱箱平板車的加速度不能超過多大平板車的加速度不能超過多大?能否求出平板車剎車時最大制動力能否求出平板車剎車時最大制動力?a車車a箱箱 靜止靜止靜止靜止止止s1s2s3s4V=22m/sV1解析解析:設(shè)車的加速度為設(shè)車的加速度為a