第四章 专题强化 动力学临界问题-2022-2023学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）津鲁琼云晋皖黑吉桂贵粤辽渝鄂冀湘甘赣豫新青藏宁蒙陕

第四章 DONGLIXUELINJIEWENTI 专题强化　动力学临界问题 探究重点 提升素养 / 专题强化练 1.掌握动力学临界问题的分析方法. 2.会分析几种典型临界问题的临界条件. 学习目标 内容索引 Part 1 专题 强化练 Part 2 探究重点　提升素养 探究重点　提升素养 Part　1 1.临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态. 2.关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰好”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件. 3.临界问题的常见类型及临界条件 (1)接触与脱离的临界条件：两物体间的弹力恰好为零. (2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大静摩擦力. (3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断裂的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是张力为零. (4)加速度最大、最小与速度最大、最小的临界条件：当所受合力最大时，具有最大加速度；当所受合力最小时，具有最小加速度.当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的速度达到最大值或最小值. 4.解答临界问题的三种方法 (1)极限法：把问题推向极端，分析在极端情况下可能出现的状态，从而找出临界条件. (2)假设法：有些物理过程没有出现明显的临界线索，一般用假设法，即假设出现某种临界状态，分析物体的受力情况与题设是否相同，然后再根据实际情况处理. (3)数学法：将物理方程转化为数学表达式，如二次函数、不等式、三角函数等，然后根据数学中求极值的方法，求出临界条件. 一、接触与脱离的临界问题 　如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球(重力加速度为g). 例1 答案　g (1)当滑块以多大的加速度向右运动时，线对小球的拉力刚好等于零？ 当FT＝0时，小球受重力mg和斜面支持力FN作用，如图甲所示. 由牛顿第二定律得 FNcos 45°＝mg，FNsin 45°＝ma1，解得a1＝g. 故当向右运动的加速度为g时线对小球的拉力刚好为0. (2)当滑块以多大的加速度向左运动时，小球对滑块的压力刚好等于零？ 答案　g 由牛顿第三定律知，小球对滑块压力刚好为零时，滑块对小球支持力也为零.当FN＝0时，小球受重力和拉力， 由牛顿第二定律得F合＝ma2， (3)当滑块以2g的加速度向左运动时，线上的拉力为多大？(不计空气阻力) 二、绳子断裂或松弛的临界问题 　如图所示，两细绳与水平车顶夹角分别为60°和30°，物体质量为m，当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运动时，求绳1和绳2的拉力大小.(g为重力加速度) 例2 　(2021·南京市高一上期末)如图所示，质量为M的木板放在水平桌面上，木板上表面有一质量为m的物块，物块与木板、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，若要以水平外力F将木板抽出，则力的大小应大于 A.μmg B.μ(M＋m)g C.2μ(M＋m)g D.μ(2M＋m)g 例3 三、相对静止(或滑动)的临界问题 √ 对物块与木板分别进行受力分析如图所示，对物块有： μmg＝ma1，得a1＝μg，对木板有： 解得：F>2μ(M＋m)g，故A、B、D错误，C正确. 　(多选)如图所示，已知物块A、B的质量分别为m1＝4 kg、m2＝1 kg，A、B间的动摩擦因数为μ1＝0.5，A与水平地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.5，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10 m/s2，在水平力F的推动下，要使A、B一起运动且B不下滑，则力F的大小可能是 A.50 N B.100 N C.125 N D.150 N 例4 √ √ 分析两物体叠加问题的基本思路 规律方法 返回 专题强化练 Part　2 1.(多选)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连，小球某时刻正处于如图所示状态，设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，若某时刻FT为零，则此时小车可能的运动情况是 A.小车向右做加速运动 B.小车向右做减速运动 C.小车向左做加速运动 D.小车向左做减速运动 基础强化练 1 2 3 4 5 6 7 8 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 小球和小车具有相同的加速度，所以小球的加速度只能沿水平方向，根据牛顿第二定律知，小球受到的合力方向水平；小球受到重力和斜面对其向左偏上的支持力作用，二力的合力只能水平向左，所以小车应向左做加速运动或向右做减速运动，选项B、C正确. 2.质量为0.1 kg的小球，用细线吊在倾角α＝37°的斜面上，如图所示，系统静止时细线与斜面平行，不计一切摩擦.当