《牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題復(fù)習(xí)精品課件.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題復(fù)習(xí)精品課件.ppt(60頁珍藏版)》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。
1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題1.彈力相關(guān)問題彈力相關(guān)問題2.多對象問題多對象問題3.板塊問題板塊問題4.傳送帶問題傳送帶問題5.臨界問題臨界問題6.多過程問題多過程問題例例例例1.1.質(zhì)量均為質(zhì)量均為質(zhì)量均為質(zhì)量均為mm的的的的A A、B B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧,放在光滑水平臺面上,輕彈簧,放在光滑水平臺面上,輕彈簧,放在光滑水平臺面上,輕彈簧,放在光滑水平臺面上,A A求緊靠著墻壁,現(xiàn)用求緊靠著墻壁,現(xiàn)用求緊靠著墻壁,現(xiàn)用求緊靠著墻壁,現(xiàn)用力力力力F F將將將將B B球向左推壓彈簧,平衡后,突然將力球向左推壓彈簧,
2、平衡后,突然將力球向左推壓彈簧,平衡后,突然將力球向左推壓彈簧,平衡后,突然將力F F撤去的撤去的撤去的撤去的瞬間,瞬間,瞬間,瞬間,A A、B B球的加速度如何?球的加速度如何?球的加速度如何?球的加速度如何?ABFANkxBkxF解:撤去解:撤去解:撤去解:撤去F F前,前,前,前,A A、B B球受球受球受球受力分析如圖所示撤去力分析如圖所示撤去力分析如圖所示撤去力分析如圖所示撤去F F瞬瞬瞬瞬間,間,間,間,F(xiàn) F立即消失,而彈簧彈立即消失,而彈簧彈立即消失,而彈簧彈立即消失,而彈簧彈力不能突變根據(jù)牛頓第二力不能突變根據(jù)牛頓第二力不能突變根據(jù)牛頓第二力不能突變根據(jù)牛頓第二定律有定律有定
3、律有定律有分析問題在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度,關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后的分析問題在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度,關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后的受力情況及其變化先看不變量,再看變化量;加速度與合受力情況及其變化先看不變量,再看變化量;加速度與合外力瞬時(shí)一一對應(yīng)外力瞬時(shí)一一對應(yīng)答案答案A1.彈力相關(guān)問題(瞬時(shí)加速度)彈力相關(guān)問題(瞬時(shí)加速度)圖圖1 1 彈力作用下的變加速問題彈力作用下的變加速問題例題例題2.2.如圖所示,物體如圖所示,物體A A、B B質(zhì)量均為質(zhì)量均為m m,中間有一,中間有一輕質(zhì)彈簧相連,輕質(zhì)彈簧相連,A A用繩懸于用繩懸于O O點(diǎn),當(dāng)突然剪斷點(diǎn),當(dāng)突然剪斷OAOA繩繩時(shí),關(guān)于時(shí),關(guān)于A A物體的加速度,
4、下列說法正確的是物體的加速度,下列說法正確的是()A A0 0B Bg g C C2g 2g D D無法確定無法確定答案:答案:C像彈簧、橡皮條、皮筋等,這些物質(zhì)像彈簧、橡皮條、皮筋等,這些物質(zhì)兩端連接其他物體當(dāng)其他力變化的兩端連接其他物體當(dāng)其他力變化的瞬間卻不能引起這些物體的彈力的立瞬間卻不能引起這些物體的彈力的立即變化即變化例例例例2.2.如圖,以水平向右加速度如圖,以水平向右加速度如圖,以水平向右加速度如圖,以水平向右加速度a a向右加速前進(jìn)的車廂向右加速前進(jìn)的車廂向右加速前進(jìn)的車廂向右加速前進(jìn)的車廂內(nèi),有一光滑的水平桌面,在桌面上用輕彈簧連結(jié)質(zhì)內(nèi),有一光滑的水平桌面,在桌面上用輕彈簧連
5、結(jié)質(zhì)內(nèi),有一光滑的水平桌面,在桌面上用輕彈簧連結(jié)質(zhì)內(nèi),有一光滑的水平桌面,在桌面上用輕彈簧連結(jié)質(zhì)量均為量均為量均為量均為mm的兩小球相對車靜止,當(dāng)繩剪斷瞬間,的兩小球相對車靜止,當(dāng)繩剪斷瞬間,的兩小球相對車靜止,當(dāng)繩剪斷瞬間,的兩小球相對車靜止,當(dāng)繩剪斷瞬間,A A、B B兩球的加速度分別為多大?方向如何?兩球的加速度分別為多大?方向如何?兩球的加速度分別為多大?方向如何?兩球的加速度分別為多大?方向如何?aAB解:撤去解:撤去解:撤去解:撤去F F前,前,前,前,A A、B B球受球受球受球受力分析如圖所示繩剪斷瞬力分析如圖所示繩剪斷瞬力分析如圖所示繩剪斷瞬力分析如圖所示繩剪斷瞬間,繩上張力
6、間,繩上張力間,繩上張力間,繩上張力F F立即消失,立即消失,立即消失,立即消失,而彈簧彈力不能突變根據(jù)而彈簧彈力不能突變根據(jù)而彈簧彈力不能突變根據(jù)而彈簧彈力不能突變根據(jù)牛頓第二定律有牛頓第二定律有牛頓第二定律有牛頓第二定律有AkxBTkxa根據(jù)牛頓第二定律的矢量性進(jìn)行受根據(jù)牛頓第二定律的矢量性進(jìn)行受力分析力分析例例例例4.4.如圖所示如圖所示如圖所示如圖所示,木塊木塊木塊木塊A A與與與與B B用一輕質(zhì)彈簧相連用一輕質(zhì)彈簧相連用一輕質(zhì)彈簧相連用一輕質(zhì)彈簧相連,豎直放豎直放豎直放豎直放在木板在木板在木板在木板C C 上上上上,三者靜置于地面三者靜置于地面三者靜置于地面三者靜置于地面,它們的質(zhì)量
7、之比是它們的質(zhì)量之比是它們的質(zhì)量之比是它們的質(zhì)量之比是1:2:3,1:2:3,設(shè)所有接觸面都光滑設(shè)所有接觸面都光滑設(shè)所有接觸面都光滑設(shè)所有接觸面都光滑,當(dāng)沿水平面方向迅速抽當(dāng)沿水平面方向迅速抽當(dāng)沿水平面方向迅速抽當(dāng)沿水平面方向迅速抽出木板出木板出木板出木板C C的瞬時(shí)的瞬時(shí)的瞬時(shí)的瞬時(shí),A,A和和和和B B的加速度大小分別為多大?的加速度大小分別為多大?的加速度大小分別為多大?的加速度大小分別為多大?解:撤去木板解:撤去木板解:撤去木板解:撤去木板C C前,前,前,前,對對對對A A、B B球進(jìn)行受力分析球進(jìn)行受力分析球進(jìn)行受力分析球進(jìn)行受力分析ABABCkxmg2mgkxN撤去木板撤去木板撤
8、去木板撤去木板C C瞬時(shí),瞬時(shí),瞬時(shí),瞬時(shí),A A和和和和B B的重力及彈簧的重力及彈簧的重力及彈簧的重力及彈簧的彈力不變的彈力不變的彈力不變的彈力不變 ,B B物體受到的支持力突物體受到的支持力突物體受到的支持力突物體受到的支持力突然變?yōu)榱悖匀蛔優(yōu)榱?,所以然變?yōu)榱?,所以然變?yōu)榱?,所以思維發(fā)散:利用整體法可求撤去木板思維發(fā)散:利用整體法可求撤去木板思維發(fā)散:利用整體法可求撤去木板思維發(fā)散:利用整體法可求撤去木板C C瞬時(shí)瞬時(shí)瞬時(shí)瞬時(shí)B B的加速度的加速度的加速度的加速度B連接體連接體:兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接(繩子,繩子,彈簧相連,疊放,并排等彈簧相連,疊放,并
9、排等)參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱為連參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱為連接體接體。2.多對象問題(連接體問題)多對象問題(連接體問題)FABFABFVBA2、內(nèi)力與外力:、內(nèi)力與外力:連結(jié)體間的相互作用力叫連結(jié)體間的相互作用力叫內(nèi)力內(nèi)力;外部對連結(jié)體的作用力叫外部對連結(jié)體的作用力叫外力外力。F F1 1A AB B外力外力外力外力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力求解簡單的連接體問題的方法:求解簡單的連接體問題的方法:先用整體法求加速度,先用整體法求加速度,1、已知外力求內(nèi)力:、已知外力求內(nèi)力:再用隔離法求內(nèi)力再用隔離法求內(nèi)力先用先用隔離法隔離法求加速度,求加速度,2、已知內(nèi)力求外力:、已知內(nèi)力求外力:再用再用整體法整體法求外力求外力-
10、整體隔離法整體隔離法 例例1 1:如圖所示,質(zhì)量為如圖所示,質(zhì)量為2kg 2kg 的物體的物體A A和質(zhì)量為和質(zhì)量為1kg 1kg 的物體的物體B B靠在一起,放在光滑的水平面上,靠在一起,放在光滑的水平面上,現(xiàn)用水平力現(xiàn)用水平力F=30NF=30N推推A A,求,求A A對對B B作用力的大小作用力的大小 F=(mA+mB)a先分析先分析AB整體的受力情況:整體的受力情況:A AFB BABABGFNF再分析再分析B的受力情況:的受力情況:B BGBFNBFBFB=mBa=10Na=F/(mA+mB)=10m/s2擴(kuò)展:如果擴(kuò)展:如果AB與水平面的與水平面的 動(dòng)摩擦因數(shù)都是動(dòng)摩擦因數(shù)都是=0
11、.4,再,再求求A對對B 的作用力大小。的作用力大小。2 2放在粗糙水平面上的物塊放在粗糙水平面上的物塊A A、B B用輕質(zhì)用輕質(zhì)彈簧測力彈簧測力計(jì)相連,如圖計(jì)相連,如圖 所示,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因所示,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為數(shù)均為,今對物塊,今對物塊A A施加一水平向左的恒力施加一水平向左的恒力F F,使使A A、B B一起向左勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)一起向左勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)A A、B B的質(zhì)量分別的質(zhì)量分別為為m m、M M,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)為,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)為()()3.3.如圖所示,質(zhì)量分別為如圖所示,質(zhì)量分別為m mA A、m mB B的的A A、B B兩物塊用兩物塊用輕線連接
12、放在傾角為輕線連接放在傾角為的斜面上,用始終平行于的斜面上,用始終平行于斜面向上的拉力斜面向上的拉力F F拉拉A A,使它們沿斜面勻加速上升,使它們沿斜面勻加速上升,A A、B B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。為了增加輕。為了增加輕線上的張力,可行的辦法是(線上的張力,可行的辦法是()A A減小減小A A物塊的質(zhì)量物塊的質(zhì)量B B增大增大B B物塊的質(zhì)量物塊的質(zhì)量C C增大傾角增大傾角 D D增大動(dòng)摩擦因數(shù)增大動(dòng)摩擦因數(shù)mm2 2例與練例與練1 1、如圖所示,質(zhì)量為如圖所示,質(zhì)量為2kg 2kg 的的mm1 1和質(zhì)量為和質(zhì)量為1kg 1kg 的的mm2 2兩個(gè)物體疊放在一起
13、,放在水平面,兩個(gè)物體疊放在一起,放在水平面,mm1 1 與與mm2 2、mm1 1與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.30.3,現(xiàn)用水平拉力,現(xiàn)用水平拉力F F拉拉mm1 1,使,使mm1 1 和和mm2 2一起沿水平面運(yùn)動(dòng),要使一起沿水平面運(yùn)動(dòng),要使mm1 1 和和mm2 2之間沒有相對滑動(dòng),水平拉力之間沒有相對滑動(dòng),水平拉力F F最大為多大?最大為多大?G2FN2Ff2先分析先分析mm2的受力情況:的受力情況:Ff2=F=FN N2=m=m2g=3Ng=3NFf2=m=m2a再分析整體:再分析整體:FGFNFfF-Ff=F-(m1+m2)g=(m1+m2)a所以F=1
14、8N例與練例與練2 2、如圖所示,質(zhì)量為如圖所示,質(zhì)量為2kg 2kg 的的mm1 1和質(zhì)量為和質(zhì)量為1kg 1kg 的的mm2 2兩個(gè)兩個(gè)物體疊放在一起,放在水平面,物體疊放在一起,放在水平面,mm1 1 與與mm2 2的動(dòng)摩擦因數(shù)是的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.30.3,地面光滑,現(xiàn)用水平拉力,地面光滑,現(xiàn)用水平拉力F F拉拉mm1 1,使,使mm1 1 和和mm2 2一起一起沿水平面運(yùn)動(dòng),要使沿水平面運(yùn)動(dòng),要使mm1 1 和和mm2 2之間沒有相對滑動(dòng),水平拉之間沒有相對滑動(dòng),水平拉力力F F最大為多大?最大為多大?4.5N例例4 4、如圖所示:把質(zhì)量為、如圖所示:把質(zhì)量為M M 的的物體放在光滑的
15、的物體放在光滑的水平高臺上,用一條可以忽略質(zhì)量而且不變形的水平高臺上,用一條可以忽略質(zhì)量而且不變形的細(xì)繩繞過定滑輪把它與質(zhì)量為的細(xì)繩繞過定滑輪把它與質(zhì)量為m m 的物體連接起的物體連接起來,求:物體來,求:物體M M 和物體和物體m m 運(yùn)動(dòng)的加速度大小。運(yùn)動(dòng)的加速度大小。FTGFNmgFTaa以以m為研究對象,受力分析為研究對象,受力分析如圖所示,由牛頓第二定律如圖所示,由牛頓第二定律的:的:mg-FT=ma 以以M為研究對象,受力分析為研究對象,受力分析如圖所示,由牛頓第二定律如圖所示,由牛頓第二定律的:的:FT=Ma a=mg/(M+m)把把M和和m當(dāng)作一個(gè)整體,具有相當(dāng)作一個(gè)整體,具有
16、相同的加速度大小同的加速度大小mg=(M+m)a a=mg/(M+m)練習(xí):一條細(xì)繩(忽略質(zhì)量)跨過定滑輪在繩子練習(xí):一條細(xì)繩(忽略質(zhì)量)跨過定滑輪在繩子的兩端各掛有物體的兩端各掛有物體A和和B,它們的質(zhì)量分別是它們的質(zhì)量分別是mA=0.50kg,mB=0.10kg。開始運(yùn)動(dòng)時(shí),物體。開始運(yùn)動(dòng)時(shí),物體A距地面高度距地面高度hA=0.75m,物體,物體B距地面高度距地面高度hB=0.25m,求:,求:AB的加速度;的加速度;A落地時(shí)落地時(shí)B的速度;的速度;物體物體A落地后物體落地后物體B上升上升 的最大高度距地面多少米?的最大高度距地面多少米?m/s220310m/s1.5m5.5.如圖所示,在
17、傾角為如圖所示,在傾角為3030的光滑斜面上有的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A A、B B,它們的質(zhì)量,它們的質(zhì)量均為均為m m,彈簧的勁度系數(shù)為,彈簧的勁度系數(shù)為k k,C C為一固定擋板,系為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用一沿斜面方向的力統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用一沿斜面方向的力F F拉物塊拉物塊A A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊使之向上勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B B剛要離開剛要離開C C時(shí)時(shí)F F的的大小恰為大小恰為2mg2mg。求:從。求:從F F開始作用到物塊開始作用到物塊B B剛要離開剛要離開C C的時(shí)間。的時(shí)間。3.3.板塊問題板塊問題圖圖3 3 圖圖4
18、 4練習(xí)練習(xí)3 3如圖所示,在高出水平地面如圖所示,在高出水平地面h h1.8 m1.8 m的光的光滑平臺上放置一質(zhì)量滑平臺上放置一質(zhì)量M M2 kg2 kg、由兩種不同材料連、由兩種不同材料連接成一體的薄板接成一體的薄板A A,其右段長度,其右段長度ll1 10.2 m0.2 m且表面光且表面光滑,左段表面粗糙在滑,左段表面粗糙在A A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊物塊B B,其質(zhì)量,其質(zhì)量m m1 kg1 kg,B B與與A A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)左段間動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.0.4.開始時(shí)二者均靜止,現(xiàn)對開始時(shí)二者均靜止,現(xiàn)對A A施加施加F F20 N20 N水平向右的恒力,待
19、水平向右的恒力,待B B脫離脫離A(AA(A尚未露出平臺尚未露出平臺)后,后,將將A A取走取走B B離開平臺后的落地點(diǎn)與平臺右邊緣的離開平臺后的落地點(diǎn)與平臺右邊緣的水平距離水平距離x x1.2 m1.2 m(取取g g10 m/s10 m/s2 2)求:求:(1)B離開平臺離開平臺時(shí)時(shí)的速度的速度vB.(2)B從開始運(yùn)從開始運(yùn)動(dòng)動(dòng)到到剛剛脫離脫離A時(shí)時(shí),B運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的時(shí)間時(shí)間tB和位移和位移xB.(3)A左段的左段的長長度度l2.(1)求求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及末木板的速度以及2 s、3 s末物末物塊塊的速度;的速度;(2)在同一坐在同一坐標(biāo)標(biāo)系中畫出系中畫出03
20、 s內(nèi)木板和物內(nèi)木板和物塊塊的的vt圖圖像,據(jù)此求像,據(jù)此求03 s內(nèi)物內(nèi)物塊塊相相對對于木于木板滑板滑過過的距離的距離(1)水平傳送帶問題:傳送帶的速度)水平傳送帶問題:傳送帶的速度v1和物體和物體運(yùn)動(dòng)的初速度運(yùn)動(dòng)的初速度v2滿足不同的關(guān)系,物體的運(yùn)動(dòng)情滿足不同的關(guān)系,物體的運(yùn)動(dòng)情況各不相同:況各不相同:1當(dāng)傳送帶運(yùn)行的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反當(dāng)傳送帶運(yùn)行的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí),物體受到滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方時(shí),物體受到滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,物體做勻減速運(yùn)動(dòng)向相反,物體做勻減速運(yùn)動(dòng)2當(dāng)當(dāng)v1和和v2同向且同向且v2v1時(shí),物體先做勻減速時(shí),物體先做勻減速運(yùn)動(dòng),然
21、后隨傳送帶一起以運(yùn)動(dòng),然后隨傳送帶一起以v1做勻速運(yùn)動(dòng)做勻速運(yùn)動(dòng)3當(dāng)當(dāng)v1和和v2同向且同向且v1v2時(shí),物體先做勻加速時(shí),物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),然后隨傳送帶一起以運(yùn)動(dòng),然后隨傳送帶一起以v1做勻速運(yùn)動(dòng)做勻速運(yùn)動(dòng)4.傳送帶問題傳送帶問題答案:答案:BD練習(xí)練習(xí)1(2011福建卷福建卷16)如圖甲所示,繃緊的水平傳如圖甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行初速度大小為運(yùn)行初速度大小為v2的小物塊的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶處滑上傳送帶若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),小物
22、塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)的vt圖像圖像(以地面為參考系以地面為參考系)如圖乙所示已知如圖乙所示已知v2v1,則,則()A At t2 2時(shí)刻,小物塊離時(shí)刻,小物塊離A A處的距離達(dá)到最大處的距離達(dá)到最大B Bt t2 2時(shí)刻,小物塊相對傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大時(shí)刻,小物塊相對傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C C0 0t t2 2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D D0 0t t3 3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用1、對于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑、對于物體與傳送帶之間是否存在摩擦力、是滑動(dòng)
23、摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何,等等動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力、摩擦力的方向如何,等等,這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ),這些關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的判斷等基礎(chǔ)知識模糊不清;知識模糊不清;2、對于物體相對地面、相對傳送帶分別做什么樣、對于物體相對地面、相對傳送帶分別做什么樣的運(yùn)動(dòng),判斷錯(cuò)誤;的運(yùn)動(dòng),判斷錯(cuò)誤;一、傳送帶問題難點(diǎn)形成的原因一、傳送帶問題難點(diǎn)形成的原因 二、傳送帶解題關(guān)鍵二、傳送帶解題關(guān)鍵傾斜傳送帶問題:因涉及斜面上物體的受力分傾斜傳送帶問題:因涉及斜面上物體的受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)過程分析等較多知識,析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)過程分析等較多知識,難度較大難度較大求
24、解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對運(yùn)動(dòng)情況送帶的相對運(yùn)動(dòng)情況,從而確定是否受到滑動(dòng),從而確定是否受到滑動(dòng)摩擦力作用如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一摩擦力作用如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向,然后步確定其大小和方向,然后根據(jù)物體的受力情根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況當(dāng)當(dāng)物體速度與傳送帶物體速度與傳送帶速度相等時(shí)物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變速度相等時(shí)物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變 (1)所謂臨界問題是指當(dāng)某種物理現(xiàn)象(或物理狀所謂臨界問題是指當(dāng)某種物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象(或另一物理狀態(tài))的轉(zhuǎn)態(tài))變?yōu)榱硪环N物理
25、現(xiàn)象(或另一物理狀態(tài))的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)可理解成折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)可理解成“恰好出現(xiàn)恰好出現(xiàn)”或或“恰好恰好不出現(xiàn)不出現(xiàn)”5.臨界問題臨界問題(2)極值問題則是在滿足一定的條件下,某物理量)極值問題則是在滿足一定的條件下,某物理量 出現(xiàn)極大值或極小值的情況。臨界問題往往是和極出現(xiàn)極大值或極小值的情況。臨界問題往往是和極 值問題聯(lián)系在一起的。值問題聯(lián)系在一起的。例例1.光滑水平地面上疊放著兩個(gè)物體光滑水平地面上疊放著兩個(gè)物體A、B,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為mA=2.0kg、mB=4.0kg,A與與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25,A物物體在大小體在大小F=12N的水平力作用下,從靜止開始運(yùn)動(dòng)
26、,求:的水平力作用下,從靜止開始運(yùn)動(dòng),求:B物體所受摩擦力多大?物體所受摩擦力多大?F多大時(shí)多大時(shí)B將相對將相對A滑動(dòng)?滑動(dòng)?FAB思考:若水平力思考:若水平力F作用作用在在B物體上,要使兩物物體上,要使兩物體分離,體分離,F(xiàn)要多大?要多大?例例2.如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和和2m的四的四個(gè)木塊,其中兩個(gè)質(zhì)量為個(gè)木塊,其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是相連,木塊間的最大靜摩擦力是umg現(xiàn)用水平拉力現(xiàn)用水平拉力F拉其拉其中一個(gè)質(zhì)量為中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊,使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),的
27、木塊,使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則輕繩對則輕繩對m的最大拉力為的最大拉力為()A.3umg/5 B.3umg/4 C.3umg/2 D.3umg(3)臨界條件問題中的注意事項(xiàng):)臨界條件問題中的注意事項(xiàng):1臨界點(diǎn)是一個(gè)臨界點(diǎn)是一個(gè)特殊的轉(zhuǎn)換狀態(tài),是物理過程發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn),特殊的轉(zhuǎn)換狀態(tài),是物理過程發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn),在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,系統(tǒng)的一些物理量達(dá)到極值。在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,系統(tǒng)的一些物理量達(dá)到極值。2臨界點(diǎn)的兩側(cè),物體的受力情況、變化規(guī)律、運(yùn)動(dòng)臨界點(diǎn)的兩側(cè),物體的受力情況、變化規(guī)律、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一般要發(fā)生改變,能否用變化的觀點(diǎn)正確分析狀態(tài)一般要發(fā)生改變,能否用變化的觀點(diǎn)正確分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是求解這
28、類題目的關(guān)鍵,而臨界點(diǎn)的確其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是求解這類題目的關(guān)鍵,而臨界點(diǎn)的確定是基礎(chǔ)。定是基礎(chǔ)。3許多臨界問題常在題目的敘述中出現(xiàn)許多臨界問題常在題目的敘述中出現(xiàn)“恰好恰好”、“最大最大”、“至少至少”、“不相撞不相撞”、“不脫離不脫離”等等詞句對臨界問題給出了明確的暗示,審題是只要抓詞句對臨界問題給出了明確的暗示,審題是只要抓住這些特定詞語其內(nèi)含規(guī)律就能找到臨界條件住這些特定詞語其內(nèi)含規(guī)律就能找到臨界條件 例例4.一根勁度系數(shù)為一根勁度系數(shù)為k、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧,上端固定,、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧,上端固定,下端系一質(zhì)量為下端系一質(zhì)量為m的物體,有一水平的板將物體托住,并的物體,有一水平的板將物體托住,
29、并使彈簧處于自然長度,如圖所示,現(xiàn)讓木板由靜止開始以使彈簧處于自然長度,如圖所示,現(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度加速度a(ag)勻加速向下移動(dòng),求經(jīng)過多長時(shí)間木板與物勻加速向下移動(dòng),求經(jīng)過多長時(shí)間木板與物體分離。體分離。a練練1.如圖所示,一質(zhì)量為如圖所示,一質(zhì)量為0.2kg的小球系著靜止在光滑的傾的小球系著靜止在光滑的傾角為角為53的斜面上,斜面靜止時(shí),球緊靠在斜面上,繩與的斜面上,斜面靜止時(shí),球緊靠在斜面上,繩與斜面平行,當(dāng)斜面以斜面平行,當(dāng)斜面以10m/s2加速度水平向右作勻加速直線加速度水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),求線對小球的拉力和斜面對小球的彈力。運(yùn)動(dòng)時(shí),求線對小球的拉力和斜面對小球的彈
30、力。變變:若斜面的加速度方向向左?若斜面的加速度方向向左?練習(xí)練習(xí)2.2.如圖所示如圖所示,在光滑的水平面上放著緊靠在一起的在光滑的水平面上放著緊靠在一起的A A、B B兩物體兩物體,B B的質(zhì)量是的質(zhì)量是A A的的2 2倍倍,B B受到向右的恒力受到向右的恒力F FB B=2 N,=2 N,A A受受到的水平力到的水平力F FA A=(9-2=(9-2t t)N(N(t t的單位是的單位是s).s).從從t t=0=0開始計(jì)時(shí)開始計(jì)時(shí),則則A.A.t t=4 s=4 s時(shí)時(shí),A,A、B B兩物體分離兩物體分離B.B.A A物體在物體在3 s3 s末時(shí)刻的加速度是初始時(shí)刻的末時(shí)刻的加速度是初始
31、時(shí)刻的 倍倍C.C.t t=4.5 s=4.5 s時(shí)時(shí),A A物體的速度為零物體的速度為零D.D.t t4.5 s4.5 s后后,A A、B B的加速度方向相反的加速度方向相反圖2【例例5】如圖如圖2所示,跨過定滑輪的輕繩兩端,分所示,跨過定滑輪的輕繩兩端,分別系著物體別系著物體A和和B,物體,物體A放在傾角為放在傾角為的斜面上的斜面上,已,已 知物體知物體A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m,物體,物體B和斜面間動(dòng)和斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為(tan),滑輪的摩擦不計(jì),),滑輪的摩擦不計(jì),要使物體靜止在斜面上,求物體要使物體靜止在斜面上,求物體B質(zhì)量的取值范圍質(zhì)量的取值范圍【例例6】如圖如圖3所示,將一物
32、體用兩根等長所示,將一物體用兩根等長OA、OB懸掛在半圓形架子上,懸掛在半圓形架子上,B點(diǎn)固定不動(dòng),在懸掛點(diǎn)點(diǎn)固定不動(dòng),在懸掛點(diǎn)A由位置由位置C向位置向位置D移動(dòng)的過程中,物體對移動(dòng)的過程中,物體對OA繩的繩的拉力變化是()拉力變化是()A.由小變大由小變大 B.由大變小由大變小C.先減小后增大先減小后增大 D.先增大后減小先增大后減小圖3GDOCBA6.多過程問題多過程問題例例1、有一種大型游戲機(jī)叫、有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)跳樓機(jī)”,參加游,參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動(dòng)機(jī)將座戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面
33、40 m高處,然高處,然后由靜止釋放可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體后由靜止釋放可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)2 s后,開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)后,開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng),且下落到離地面動(dòng),且下落到離地面4 m高處時(shí)速度剛好減小到高處時(shí)速度剛好減小到零然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,零然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,將游客送回地面將游客送回地面(取取g10 m/s2)求:求:(1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大;座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大;(2)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少;座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少;(3)在勻減速階段,座椅對游客的作用力大小是在勻減速階段,座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍游客體重的多少倍例例2:如圖所示:如圖所示,是建筑工地常用的一種是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)深穴打夯機(jī)”,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深