临界问题专题.ppt

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1、“临界问题”专题当物体由一种物理状态变为另一种物理状态时，可能存在一个过渡的转折点，这时物体所处的状态通常称为临界状态，与之相关的物理条件则称为临界条件.1如:静力学中的临界平衡；机车运动中的临界速度；碰撞中的能量临界、速度临界及位移临界；电磁感应中动态问题的临界速度或加速度；光学中的临界角；带电粒子在磁场中运动的边界临界；电路中电学量的临界转折等.2许多临界问题，题干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“恰脱离”等词语对临界状态给出了明确的暗示，审题时，一定要抓住这些特定的词语发掘其内含规律，找出临界条件.解答临界问题的关键是找临界条件.解决此类问题重在

2、形成清晰的物理图景，分析清楚物理过程，从而找出临界条件或达到极值的条件，3中学物理中常见的临界问题和相应临界条件有：1.某一方向速度最大和最小的条件是该方向加速度为零2.物体返回或刚好运动到某一点的临界条件是物体在该处的速度为零3.两个物体刚好(不)分离的临界条件是两物间相互作用力变为零，且刚要分离时两物还具有相同的速度和加速度。44.“刚好不相撞”的临界问题在追及类和碰撞类问题中，若两物同向运动,若相遇时两者速度恰好相等，则应理解成“刚好不相撞”的临界状态5.“刚好不动”的临界条件是静摩擦=最大静摩擦在涉及静摩擦力的问题中，物体由静止到运动的临界点上有“刚好不动”的

3、说法，“刚好不动”即为在其它外力的作用下，物体达到最大静摩擦力状态下的情况，是运动和静止的临界点。注意摩擦力的方向及大小与物体所受外力有关，故在处理问题时．要在物体临界问题上，确定可能的运动趋势．56.在同一直线上运动的两个物体距离最大和最小的临界条件是速度相等速度较小的物体追速度较大的物体时，在两物体速度相等时两物体距离最大；速度较大的物体追速度较小的物体时，在两物体速度相等时两物体距离最小7.在曲面体上或系在小车上的物体运动到最高点的临界条件是物体与曲面体或车的速度相等68.与绳相关的临界条件“刚好被拉直”的临界条件是绳直但绳上拉力为零“刚好被拉断”的临界条件是绳

4、上拉力等于绳能承受的最大拉力绳端物体刚好过最高点的临界条件是最高点处绳拉力为0，重力为向心力杆端物体刚好过最高点的临界条件是最高点处物体速度为09.圆周运动的临界条件710.在有界磁场中做匀速圆周运动带电粒子能否射出磁场的临界条件是粒子运动到磁场边界时速度与磁场边界相切．11.光的反射与折射现象中，当光从光密介质射向光疏介质时，发生全反射的临界条件是入射角等于临界角．8例题分析一、平衡中的临界问题9（难题170）如图，均匀杆AB长l，重w0，A端与粗糙的竖直墙接触，B端用不可伸长的细绳悬挂于竖直墙的C点，杆呈水平状态，绳与杆的夹角为。试问：（1）为了使杆达到静力平衡

5、，杆A端与竖直墙之间的摩擦系数应满足什么条件？（2）若在杆上悬挂另一质量为w=w0/2的物体，为了使杆仍维持平衡，所需摩擦系数的最小值与悬点的位置有何关系？ACB10（难题172）如图，均匀杆长l，质量m，竖直放置，杆下端与地面间摩擦系数为，杆上端用绳拉住，绳与杆间的夹角为。在离地面高度为h处以水平力F作用于直杆。试问为使直杆不滑倒，作用力F的最大值应是多少？11如图所示，半径为R，重为G的均匀球靠竖直墙放置，左下方有厚为h的木块，若不计摩擦，用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面。12二、运动中的临界问题13（难题39）如图所示，质量分别为mA、mB的

6、两木块AB静止放置在粗糙水平地面上，两者与地面间的摩擦系数为μ，AB的接触面是倾角为θ的斜面，接触面光滑。现施一水平推力F于A，使AB产生向右的加速度，且AB间不发生相对滑动，试问μ和F各应满足什么条件。ABθF14从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？15匀速运动着的水平传送带,其速度为v=5m/s，从不太高的地方放下一粉笔，它的一个面是水平的，发现在传

7、送带上粉笔留下一个长度为s=5m/s的划线，稍后传送带受阻滞呈减速运动，其加速度为a=5m/s。问：粉笔在传送带上是否还继续划线？有多长？能否准确计算出为使粉笔不划线，传送带的减速值应在什么限度内？1617三、动量与能量相结合中的临界问题18在光滑平面轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心距离大于L（L>>r）时两球无相互作用，当两球心距离等于或小于L时，两球存在恒定斥力F。设A球远离B球处以速度v0沿两球心连线向原来静止的B球运动，欲使两球不发生接触，v0必须满足什么条件？19（难题84）如图所示，在惯性系S中有两质点AB