物理临界问题板块问题

2022-07-14 01:48:54 文档大全网 [ 字体：小中大 ] [ 阅读： ]

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临界问题板块问题专题——到这“刚刚好”

1．临界问题和极值问题

涉及临界状态的问题叫临界问题。临界问题常伴有特征字眼出现，如“恰好”、“刚刚”等，找准临界条件与极值条件，是解决临界问题与极值问题的关键。

力学中常见的三类临界问题的临界条件：

（1）相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：相互作用的弹力为零（2）绳子松弛的临界条件是：绳中拉力为零

（3）存在静摩擦的连接系统，当系统外力大于最大静摩擦力时，物体间不一定有相对滑动，相对滑动与相对静止的临界条件是：静摩擦力达最大值。 2．中学阶段常见的临界问题归纳：

临界情况速度达到最大刚好不相撞

临界条件物体所受合外力为零两物体最终速度相等或者接触时速度相等

两物体仍然接触、弹力为零；

原来一起运动的两物体分离时不只弹力为零，

且速度和加速度相等物体滑到小车一端时与小车的速度刚好相等

物体刚好滑出（滑不出）小车刚好运动到某一点（“最高点”）

两个物体距离最近（远）

动与静的分界点，刚好不上（下）滑；保持物体静止在斜面上的最小水平推力；

拉动物体的最小力

绳刚好被拉直绳刚好被拉断

到达该点时速度为零

速度相等

刚好不分离运动到某一极端位置

静摩擦力为最大静摩擦力，物体平衡

绳上拉力为零

绳上的张力等于绳能承受的最大拉力

例：如图，光滑斜面质量为M=8 kg，小球m=2kg，用细绳悬挂相对静止在斜面上，求： (1)用多大的水平力F推斜面时，绳中的张力为零?

(2)用多大的水平力F推斜面时，小球对斜面的压力为零?

练习：如图在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与后壁间的滑动摩擦系数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．要使物体不下滑，车厢至少应以多大的加速度前进( ) A．g/μ B．μg C．μ/g D．g

3．板块问题：

常见基本问题

处理方法

根据物块与木板的相对运动方向来判断，

分析物体所受的摩擦力（动力、阻力）

摩擦力的突变时刻：v物=v板时。板、块能一起加速运动的最大加速度板、块间达到最大静摩擦力时

相对位移的计算

弄清对地位移和相对位移的概念是前提。可先由运动学公式求出某段时间内物体与传送带的对地位移，然后用“快”的减去“慢”的就是差距。

物块与木板保持相对静止时物块还在木板上，弄清达到临界状态的时间和位移关系

物块不从木板上掉下去的条件

例题1 如图所示，一速率为v0＝10m/s的物块冲上一置于光滑水平面上且足够长的木板上。物块质量为m＝4kg，木板质量M＝6kg，物块与木板间的动摩擦因数0.6，试问：物块将停在木板上何处？

例题2（模拟考T17）如图所示，光滑水平面上有一长度L=1m的木板，板上右端放一质量为m=1kg的物块，物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，木板的质量为M=2kg，现在木板的右端施加一水平向右的拉力，将物块视为质点，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，g取10m/s2. （1）要使物体与长木板不发生滑动，求拉力的最大值Fmax；（2）要使物体2s内从长木板上滑下，求拉力的最小值Fmin；

例题3 如图所示，在倾角为37的足够长的斜面上，有一质量为m12kg的长木板。开始时，长木板上有一质量为m21kg的小铁块（视为质点）以相对斜面的初速度v02m/s从长木板的中点沿长木板向下滑动，同时长木板在沿斜面向上的拉力作用下始终做速度为v1m/s的匀速运动，小铁块最终跟长木板一起向上做匀速运动。已知小铁块与木板、木板与斜面间的动摩擦因数均为0.9，试求：

（1）小铁块在长木板上滑动时的加速度；（2）长木板至少多长。