热点突破动力学中的临界极值问题分析

《热点突破动力学中的临界极值问题分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、热点突破：动力学中的临界极值问题分析1.热点透析2.典例剖析3.规律方法4.跟踪训练5.真题演练第三章牛顿运动定律一、热点透析1.热点透析1．动力学中的临界极值问题在应用牛顿运动定律解决动力学问题中，当物体运动的加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，往往会有临界现象．2．发生临界问题的条件(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是：弹力FN＝______.(2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到___________．0最大值(3)绳子断裂与松弛的临界条

2、件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是：FT＝_______.(4)加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在受到变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合外力最大时，具有最大___________；合外力最小时，具有最小________．当出现速度有最大值或最小值的临界条件时，物体处于临界状态，所对应的速度便会出现最大值或最小值．加速度0加速度二、典例剖析2.典例剖析转解析F大小不同，A、B间的摩擦力大小不同，当F的大小超过某一值，A、B间将发生相对滑动.转原题【典例2】如图示,在倾角为θ＝30°的光滑斜

3、面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg.求从F开始作用到物块B刚要离开C的时间．解析显隐此刻物块A、B的受力及运动情况如何？分析思路：taA、xA；aA受力分析;xA弹簧长度的变化量.三、规律方法3.规律方法临界问题的分析规律总结临界问题的解法一般有三种：（1）极限法：把物理问题（或过程）推向极端，从而使临界现象（或状态）暴露出来，以达到正确解决问题的目的。（2）假设法：临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变

4、化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题。（3）数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件。叠加体系统临界问题的求解思路反思总结四、跟踪训练4.跟踪训练转解析A、B间作用力由静摩擦力转化为滑动摩擦力对A施加的推力为变力转原题【跟踪训练】如图示,水平面上质量均为4kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为5m/s2的匀加速直线运动．选定A的起始位置为坐标原点，g＝10m/s2，从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚好离开地面这个过程中，力F与木块A的位移x之间关系图象正确的是()．转

5、解析解题思路F施力前A、B受力情况B刚好离开地面时A、B受力aA弹簧形变ΔxA整体过程中运动遵从的运动规律重题于-3-11-01转例题解析设初始状态时，弹簧的压缩量为x0，弹簧劲度系数为k，木块的质量为m，则kx0＝mg；力F作用在木块A上后，选取A为研究对象，其受到竖直向上的拉力F、竖直向下的重力mg和弹力k(x0－x)三个力的作用，根据牛顿第二定律，有F＋k(x0－x)－mg＝ma，即F＝ma＋kx＝20＋kx；当弹簧对木块B竖直向上的弹力等于重力时B刚好离开地面，此时弹簧对木块A施加竖直向下的弹力F弹，大小为mg，对木块A运用牛顿第二定律有F－mg－F弹＝ma，代入数据，可求得F＝

6、100N.答案A五、真题演练5.真题演练【真题】（重庆理综.25.19分）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如题图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数k；（2）求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式；（3）整个匀速跑阶段，

7、若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求β应满足的条件。转解析Mgkv0FNF1.球匀速运动阶段，受力情况怎样？合力为零吗？怎样列方程解答此过程？2.加速阶段，球的受力情况又有哪些变化？合力情况如何？怎样列方程解答此过程？MgkvF’Nθ0θ3.第三问不再详细分析，自己研究一下吧！返原