如何分析临界条件

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1、Z物理系统由于某些原因要发生突变时所处的状态，叫做临界状态。突变的过程是从量变到质变的过程，在临界状态前后，系统服从不同的规律，按不同的规律运动和变化。如光学中的“临界角”、超导现象中的“临界温度”、静摩擦现象中的“最大静摩擦力”等等。在中学物理中运用所学知识分析临界条件、挖掘出临界值，对学生来说是很困难的。下面就让我们来看一下几种常见的分析临界条件的方法。如何分析临界条件}一、，_舛●，摩哮◎山东省无棣县第一高级中学陈明伟}、1+(小。联立四式解得vs=12m／s、、=}追及、相遇、碰撞在地面上向右运动有}问题中的临界即当日球的初速度VB≤12rrds时，能避免两球发生碰撞两种可能．

2、一是A、B以共同的加速度匦圈》如图l所示，相距s：20m墨两个相对运动的物体，一起运动．此时A、曰问为静摩擦力：的两个小球和日．沿同一直线向右二是的加速度大于B的加速度．、B运动．球以V4=2m／s的速度做匀速运他们的运动速度相等．往往就是距离问为滑动摩擦力由于静摩擦力与滑动，B球以初速度做匀减速运动．加最大、距离最小以及其他问题的临界条件动摩擦力计算大小的方法不同．故必速度为。一2．5m／s。求为何值时才须先判断出A、B问是滑动摩擦力还能避免两球碰撞是静摩擦力．而“动摩擦力”与“静摩擦力”的临界条件是达到最大静摩擦擦力中的临界一力。匝豳如图2所示，在粗糙的水解：设4、刮合好以共同的加

3、速度图1平面上放～物体A．A上再放一物体一起运动时，拉力大小为，此时A、BB。A的质量为4kg，B的质量为2kg，问恰好达到最大静摩擦力两球发生碰撞的条件A、曰间的动摩擦因数1=0．25，A与水对A、曰整体进行受力分析．如图是：两球在距离为零的瞬时，求的速平面间的动摩擦因(150施一水3所示：度必须大于4球的速度。若球速度平力F于A上，使、日向右运动。求：rN减到与球速度相等时．两球没有碰(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)撞，则永远也碰不上。两球在距离为IJ零时的速度相等．就是避免发生碰撞l的临界条件．解：设球运动时间为t时，、曰两球恰好不相碰mAg+m曝南运动学公式得：图2图3UA=n

4、((1)当F-42N时，A、B问摩擦力的由牛顿第二定律得t(大小：Fo-t~(mA+m)g=(+m口)o①f③(2)当F=65N时，A、B的加速度大对B进行受力分析．如图4所示堡鍪兰过暨查主兰生堡52恰好达到临界条件(即最大静摩擦解：对开始阶段的物体进行受力力)时，求临界力或临界加速度，再依分析．如图6所示．由牛顿第二定律据题目给定的条件，判断物体间是滑得：动摩擦力还是静摩擦力。mgsinO+IzmgcosO=ma1al=gsinO+tzgcosO=10m／s。／、物体加速到与传送带速度相等，、图4时需要的时间为：送带中的临界⋯jf=—U由牛顿第二定律得—O：1S匝亘》如图6所示，传送

5、带与地01lmzg=mBa②发生的位移为：面的倾角0=37~．从4端到端的长度联立两式．得Fo=45N1为16m，传送带以U0=10m／s的速度沿s=—_^nl=5m<16m(1)。．’

6、nO-tzmgcosO=ma2对口：忙ml④所以ae=2Ihis2联立③④得4N(2)’．’F2>Fo。．日相对滑动(aa>aR)、XCB：lm鸸m胁⑤对A进行受力分析如图5所示：图6图8物体放在传送带上后，开肛厂一]F始阶段．传送带的速度大于物体的速设第二阶段物体滑动到B端的时11ll间为t，．则度，传送带施加给物体一沿斜面向下rF压的滑动摩擦力，物体由静止开始加速Ge--s=vd2+÷；，ZmA下滑，受力分析如图7所示。当物体加解得￡lS，f2"-一11s(舍去)速至与传送带速度相等时．由于<图5故物体经历的总时间：tanO．物体在重力作用下将继续加t=t1+t2=2S由牛顿第二定

7、律得：速．此后物体的速度大于传送带的速墨从上述例题可以总结1m：r，度．传送带给物体沿传送带向上的滑出：皮带传送物体所受摩擦力．，不论3LFN=mAg+meg⑦动摩擦力，但合力沿传送带向下．物其大小的突变。还是其方向上的突联立⑤⑥⑦得：体继续加速下滑．受力分析如图8所变．都发生在物体的速度与传送带速aB=2．5nds示。综上可知．滑动摩擦力的方向在度相等的时刻。通过受力分析与运动aa=7．5m／s获得共同速度的瞬间发生了“突变”过程的分析，判断