第15讲 临界和守恒问(学生版)

《第15讲 临界和守恒问(学生版)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、洋泾中学高三物理第二轮复习专题讲座第15讲临界和守恒问题一、临界问题的种类临界问题是指在一种运动形式(或者过程、或者状态)转变为另一种运动形式(过程、状态)时，存在着分界限的现象，主要的种类有：1.转变型临界问题——所谓“转变”，指运动状态改变，如由平衡状态变为非平衡状态等。2.条件型临界问题——某些临界问题，必须具备一定的临界条件才能发生。如竖直平面内圆周运动最高点有速度的大小要求等。3.极值型临界问题——有些临界问题产生和转化的条件是某些物理量达到极值。例1如图所示，两端开口的细长玻璃管中上方有一段水银柱，下端插入水银槽中。今

2、把管缓慢向上提起，在管下端未出水银槽前，高度H将()A、先变大后变小至零B、先变小后变大C、先不变后变小至零D、先不变后变大例2质量m=2.0kg的小铁块静止于水平轨道的A端，质量M=4.0kg的导轨及支架ABCD形状及尺寸如图所示，它只能绕通过支架D点的垂直于纸面的水平轴转动，其重心在O点，若用细线沿导轨拉动铁块，且拉力F=12N，铁块和导轨之间的摩擦系数μ=0.50。求从铁块运动时起，导轨及支架能保持静止的最长时间是多少。(取g=10m/s2)例3用细绳拴着质量为m的重物，从深为H的井底提起并作直线运动，重物到井口时的速度恰为

3、零，已知细绳的最大承受力为T，则用此细绳提升重物到井口的最短作用时间为多少？例4如图所示，有一细绝缘棒，它可绕固定轴O在竖直平面内自由转动，棒长为2r，质量不计。细棒两端各装一个小球A和B，mA=2mB=2m，A球不带电，B球带+q电量，整个装置处于竖直向上的匀强电场E中，不计一切阻力，问：(1)把细棒由水平位置静止释放，棒转至竖直位置时，A球速度多大?(2)把细棒由水平位置释放，棒能不断地绕O轴转动的条件是什么?例5如图为光滑绝缘水平的直线轨道，在轨道的竖直平面内加一个斜向上方的匀强电场，有一质量为1.0×10-2kg、带电量为

4、+1.0×10-4C的可视为质点的物块，从轨道上的A点无初速度释放，沿直线运动0.20m到达轨道上的B点，此时速度为2.0m/s(g取10m/s2)。求：(1)A、B两点间的电势差UAB；(2)场强大小可能的取值范围。例64洋泾中学高三物理第二轮复习专题讲座如图所示，磁流体动力泵的矩形槽左、右两侧壁是导电极板，前后两壁是绝缘板，槽宽L=5cm，高h=10.5cm，槽的下部与水银面接触，上部与一竖直非导电管相连，匀强磁场方向垂直于绝缘壁，磁感应强度B=0.1T，给两导电板间加一电压U=1V，取水银电阻率ρ0=1×10-6Ω·m，水银

5、密度ρ=1.4×104kg/m3，则水银在泵中可上升的高度是多少？二、解临界问题的基本方法演绎法——以原理、定理或者定律为依据，先找出一般规律，再讨论特殊情况。临界法——以原理、定理或者定律为依据，直接从临界状态和相应的临界量入手，求出某些特殊解，然后再对一般情况进行分析、讨论和推理。解临界问题的思路：1.要知道发生临界问题的常见原因，如N、f、T等会发生突变；空间尺度的限制，如车的长度、电场、磁场有边界等。2.注意关键文字的描述，如恰好、至少、不相撞、不脱离等。3.可利用假设法进行讨论，判断物理量是否发生突变。例7甲、乙两车同时

6、同地同向出发作直线运动，甲车以速度v匀速运动，乙车先由静止起以加速度a作匀加速运动达一定速度后又立即做加速度大小也为a的匀减速运动，最后恰追赶上甲车。则乙车应从什么位置开始做匀减速运动？例8如图所示，物体的质量为2kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围。例9滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示。斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ。假设滑雪者由斜面

7、底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变。求：(1)滑雪者离开B点时的速度大小；(2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。例10如图所示，若在湖水里固定一细长圆管，管内有一活塞，它的下端位于水面上。活塞的底面积S=1cm2，质量不计，水面的大气压强p0=1.0×105Pa，现把活塞缓慢地提高H=15m，则拉力对活塞做的功为________J。例11如图所示，弹簧的劲度系数为k，下端挂一个质量为m的物体，上端固定在天花板上，用托盘托住物体，使弹簧恰好没有形变。如果使托盘竖直向下做匀加速直线运动，加速度为a(a

8、过多长时间物体和托盘相脱离。例12一粗细均匀、底端封闭的细长玻璃管，如图所示，距底端45cm4洋泾中学高三物理第二轮复习专题讲座处有一水平玻璃管与大气相通，大玻璃管的竖直部分和水平部分有相连的水银柱。长度在图中标出，单位均为cm，玻璃管的上端有一活