專題二臨界問題及兩種模型的動力學(xué)分析方法2課時(shí)

專題二臨界問題及兩種模型的動力學(xué)分析方法2課時(shí)專題二臨界問題及兩種模型的動力學(xué)分析方法2課時(shí)專題二臨界問題及兩種模型的動力學(xué)分析方法2課時(shí)xxx公司專題二臨界問題及兩種模型的動力學(xué)分析方法2課時(shí)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度臨界問題及兩種模型的動力學(xué)分析方法考點(diǎn)一臨界問題的分析方法討論相互作用的物體是否發(fā)生相對滑動時(shí)，相互接觸的物體是否發(fā)生分離等等，這就時(shí)所說的臨界問題。解決臨界問題的關(guān)鍵是分析臨界狀態(tài)，如兩物體發(fā)生相對滑動時(shí)，接觸面上必須出現(xiàn)最大靜摩擦力；兩個(gè)物體分離時(shí)，相互作用力彈力必定為零。1如圖所示,兩上下底面平行的滑塊重疊在一起,置于固定的、傾角為的斜面上,滑塊A、B的質(zhì)量分別為M、m,A與斜面間的動摩擦因數(shù)為,B與A之間的動摩擦因數(shù)為.已知兩滑塊都從靜止開始以相同的加速度從斜面滑下,則滑塊B受到的摩擦力(

)

等于零

方向沿斜面向上

大小等于

大小等于2物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行(如圖).當(dāng)兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運(yùn)動時(shí)(

)A

A受到B的摩擦力沿斜面方向向上B

A受到B的摩擦力沿斜面方向向下C

A、B之間的摩擦力為零DAB之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)3

A、B如圖所示,細(xì)線的一端固定于傾角為的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球,當(dāng)滑塊至少以加速度a=向左運(yùn)動時(shí),小球?qū)瑝K的壓力等于零,當(dāng)滑塊以的加速度向左運(yùn)動時(shí),線中拉力T=4某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為S。比賽時(shí)，某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)速度達(dá)到時(shí)，再以做勻速直線運(yùn)動跑至終點(diǎn)。整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動。比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動階段保持球拍的傾角為，如圖所示。設(shè)球在運(yùn)動中受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。（1）求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；（2）求在加速跑階段球拍傾角隨速度v變化的關(guān)系式；（3）整個(gè)勻速跑階段，若該同學(xué)速度仍為，而球拍的傾角比大了并保持不變，不計(jì)球在球拍上的移動引起的空氣阻力變化，為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為的下邊沿掉落，求應(yīng)滿足的條件。5如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)．若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ．重力加速度為g．當(dāng)紙板相對砝碼運(yùn)動時(shí)，求紙板所受摩擦力的大小；

（2）要使紙板相對砝碼運(yùn)動，求所需拉力的大?。?/p>

（3）本實(shí)驗(yàn)中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2．若砝碼移動的距離超過l=0.002m，人眼就能感知．為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？6質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=3.0kg的長木板的右端，木板上表面光滑，木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長L=1.0m．開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F=12N，如圖所示，經(jīng)一段時(shí)間后撤去F．為使小滑塊不掉下木板，試求：用水平恒力F作用的最長時(shí)間．（g取10m/s2）考點(diǎn)二彈簧模型的動力學(xué)分析方法彈簧是常見的模型之一，它總是與其他物體直接或者間接的聯(lián)系。通過彈簧的伸縮形變，使之與相關(guān)聯(lián)的物體的受力情況和運(yùn)動狀態(tài)等方面發(fā)生改變。1如圖所示,原長分別為和、勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧豎直地懸掛在天花板下.兩彈簧之間有一質(zhì)量為的物體,最下端掛著質(zhì)量為的另一物體.整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),這時(shí)兩個(gè)彈簧的總長度為().用一個(gè)質(zhì)量為M的平板把下面的物體豎直地緩慢地向上托起,直到兩個(gè)彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和,這時(shí)平板受到下面物體的壓力大小等于()2如圖所示，豎直放置的箱子里，用輕彈簧支撐著一個(gè)重G的物塊。靜止時(shí)物塊對箱頂P的壓力是G/2。若將箱子倒轉(zhuǎn)，使箱頂向下，靜止時(shí)物塊對箱頂P的壓力是多大？（物塊和箱頂間始終沒

有發(fā)生相對滑動）

3如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊、。它們的質(zhì)量分別為、，彈簧的勁度系數(shù)為，為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)開始用一恒力沿斜面方向拉物塊使之向上運(yùn)動，求物塊剛要離開時(shí)物塊的加速度和從開始到此時(shí)物塊的位移。重力加速度為。4一個(gè)彈簧秤放在水平地面上,Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤,P為重物,已知P的質(zhì)量,Q的質(zhì)量,彈簧的質(zhì)量不計(jì),勁度系數(shù),系統(tǒng)處于靜止.如圖所示,現(xiàn)給P施加一個(gè)方向豎直向上的力F,使它從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動,已知在前內(nèi),F為變力,以后,F為恒力.求:力F的最大值與最小值.(取考點(diǎn)三滑塊模型的動力學(xué)分析方法以滑塊模型設(shè)置的物理問題，因初始條件或附設(shè)條件的不同而演變，構(gòu)成內(nèi)涵豐富，情景各異的許多力學(xué)問題。這類問題以最常見的兩個(gè)物塊為主，一般涉及的動力學(xué)問題有1兩個(gè)滑塊是否出現(xiàn)相對滑動的力學(xué)問題。2兩滑塊做相對滑動時(shí)，求與滑塊有關(guān)的物理量或力學(xué)問題。1在桌子上有一質(zhì)量為的雜志,雜志上有一質(zhì)量為的書.雜志和桌面之間的動摩擦因數(shù)為,雜志和書之間的動摩擦因數(shù)為,欲將雜志從書下抽出,則至少需要用的力的大小為(

)A

B

C

D

2如圖所示，把質(zhì)量為m1=4kg的木塊疊放在質(zhì)量為m2=5kg的木快上.m2放在光滑的水平面上，恰好使m1相對m2開始滑動時(shí)作用于木塊m1上的水平拉力F1=12N，那么，至少用多大的拉力F2拉木塊m2，才能恰好使m1相對m2開始滑動？3圖1中，質(zhì)量為m的物塊疊放在質(zhì)量為2m的足夠長的木板上方右側(cè)，木板放在光滑的水平地面上，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為。在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3s內(nèi)F的變化如圖2所示，圖中F以mg為單位，重力加速度。整個(gè)系統(tǒng)開始時(shí)靜止。（1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物塊的速度；（2）在同一坐標(biāo)系中畫出0～3s內(nèi)木板和物塊的v—t圖象，據(jù)此求0～3s內(nèi)物塊相對于木板滑過的距離。4如圖所示，地面依次排放兩塊完全相同的輕質(zhì)木板A、B，長度均為，質(zhì)量均為，現(xiàn)有一滑塊以速度沖上木板A左端，已知滑塊質(zhì)量，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，木板與地面間的動摩擦因數(shù)。（最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，?。?）若滑塊滑上木板A時(shí)，木板A不動，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動，求應(yīng)滿足的條件；（2）若，求滑塊運(yùn)動的時(shí)間（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）?？键c(diǎn)四傳送帶問題傳送帶問題的分析方法1根據(jù)物塊的初始速度與傳送帶速度的關(guān)系，確定摩擦力的方向和物塊將要做什么運(yùn)動。2找出臨界狀態(tài)，即物塊與傳送帶相同時(shí)刻，摩擦力的大小或者方向一般在此時(shí)會發(fā)生突變。3正確合理的找出參考系根據(jù)合外力和初速度明確物體的運(yùn)動性質(zhì)以地面為參考系，根據(jù)地面為參考系時(shí)v，a，x都是以地面為參考系，物塊在傳送帶上的滑動距離s=s物-s傳是以地面為參考系。1如圖所示,水平傳送帶兩端相距,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù),工件滑上A端時(shí)速度,設(shè)工件到達(dá)B端時(shí)的速度

(1)若傳送帶靜止不動,求;

(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動,工件還能到達(dá)B端嗎?若不能,說明理由;若能,則求出到達(dá)B點(diǎn)的速度;

(3)若傳送帶以逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動,求及工件由A到B所用的時(shí)間.2一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為.初始時(shí),傳送帶與煤塊都是靜止的,現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度開始運(yùn)動,當(dāng)其速度達(dá)到后,便以此速度做勻速運(yùn)動.經(jīng)過一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對于傳送帶不再滑動,求此黑色痕跡的長度.3傳送帶與水平面夾角，皮帶以的速率運(yùn)動，皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，如圖所示。今在傳送帶上端A處無初速地