高考物理_临界问题的分析.pptVIP

力学中 临界状态的分析 ; 当物体由一种物理状态变为另一种物理状态时，可能存在一个过渡的转折点，这时物体所处的状态通常称为临界状态，与之相关的物理条件则称为临界条件。 解答临界问题的关键是找临界条件。; 许多临界问题，题干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”……等词语对临界状态给出了明确的暗示，审题时，一定要抓住这些特定的词语发掘其内含规律，找出临界条件。 有时，有些临界问题中并不显含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。 ;解决临界问题的两种基本方法：;;【理论阐释】 牛顿运动定律中的临界问题通常出现在： （1）物体在接触面恰好不发生相对滑动； （2）物体恰好脱离某接触面。;例1、如图，质量分别为m 和M 的两物体叠放在光滑水平地面上， 两物体间的动摩擦因数为μ，水平拉力F 的作用在M上，两物体相对静止一起向右运动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 求：⑴物体m 受的摩擦力f； ⑵要保持两物体相对静止，求拉力F 取值要求。;1、如图，质量分别为m 和M 的两物体叠放在光滑水平地面上， 两物体间的动摩擦因数为μ，水平拉力F作用在m上，两物体相对静止一起向右运动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） ⑴求物体M 受到的摩擦力； ⑵要保持两物体相对静止，求拉力F 取值要求。;;2、一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角θ= 53°的斜面顶端，如图所示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦。斜面最多以多大的加速度向右运动时，小球不会脱离斜面。;【理论阐释】 牛顿运动定律中的临界问题通常出现在： （1）物体在接触面恰好不发生相对滑动； （2）物体恰好脱离某接触面。;【理论阐释】 圆周运动主要涉及水平面内的圆周运动和竖直平面 内的圆周运动两大类。无论是水平面内还是竖直平面 内的圆周运动都有临界问题，对这类问题的求解一般 是通过分析找出极端状态即临界条件，再列方程求 解。 ;例3、一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体的质量分别是M 和m（Mm），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长L（LR）的轻绳连在一起，如图所示．若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘间不发生相对滑动，则转盘旋转速度不得超过（两物体均看作质点）（ ） A． B． C． D． ;竖直面内圆运动;例4、长度均为L的轻杆和轻绳一端固定在转轴上, 另一端各系一个质量为m的小球, 它们各自在竖直平面内恰好做圆周运动, 则小球运动到最低点时, 杆、绳所受拉力之比为（ ） A. 5 : 6 B. 1 : 1 C. 2 : 3 D. 1 : 2 ;3、长为l的轻绳一端系一质量为m的小球，一端固定于O点，在O点的正下方距O点h处有一枚钉子P，现将绳拉至水平位置，将小球由静止释放，欲使小球到达最低点后可以以P为圆心做完整的圆周运动，试确定h应满足的条件.;【解析】小球在运动过程中受重力及绳的拉力作用， 由于绳的拉力时刻与球的速度垂直，故绳的拉力不对 小球做功，即小球运动过程中只有重力做功，机械能 守恒，因此h 越小，C的位置越高，小球在以P 为圆心 做圆周运动时经过P点正上方的速度v越小，由于v存??? 极小值，故h存在极小值，这个极小值为临界值.