牛頓運動定律的臨界問題

1、牛頓運動定律的應用-臨界問題一、臨界問題在物體的運動變化過程中，往往會出現(xiàn)某個特殊的狀態(tài)，相關(guān)物理量在這個特定狀態(tài)前后會發(fā)生突變，這種運動狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。臨界狀態(tài)通常分為運動（速度、加速度）變化的臨界狀態(tài)和力（摩擦力、彈力）變化的臨界狀態(tài)。1、運動變化的臨界狀態(tài)：運動的物體出現(xiàn)最大或最小速度，相互作用的物體在運動中達到共同的速度等。2、力變化的臨界狀態(tài)：相互作用的物體間靜摩擦力達到最大時將要發(fā)生相對滑動。相互接觸的物體運動中由于彈力逐漸減小直至減小到零將要發(fā)生分離等。二、分析臨界問題的一般步驟1、通過受力分析和過程分析找到臨界狀態(tài)；2、弄清在臨界狀態(tài)下滿足的臨界條件；如：兩相互滑動的物體恰好

2、不脫離、同向運動的兩個物體相距最近的臨界條件是兩物體達到共同的速度。3、運用物理方法或數(shù)學方法求解?！纠?】（彈力變化的臨界）C圖1AB如圖1所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運動，求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d重力加速度為g圖2變式1如圖2所示，一彈簧秤的托盤質(zhì)量m1=1.5kg，盤內(nèi)放一質(zhì)量為m2=10.5kg的物體P，彈簧質(zhì)量不計，其勁度系數(shù)為k=800N/m，開始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)現(xiàn)給P施加一個豎直向上的力

3、F，使P從靜止開始做勻加速直線運動，已知在最初0.2s內(nèi)F是變化的，在0.2s后F是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少（取g=10m/s2）【例2】（摩擦力變化的臨界）如圖3所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上A、B質(zhì)量分別為mA6 kg、mB2 kg，A、B之間的動摩擦因數(shù)0.2， F從10逐漸增大到50N在此過程中，下列說法正確的是()A當拉力F<12 N時，兩物體均保持相對靜止狀態(tài)B兩物體開始沒有相對運動，當拉力超過12 N時，開始相對滑動C兩物體從受力開始就有相對運動D當拉力超過48 N時，開始相對滑動【例3】aPm45°圖4（臨界加速度）如圖4所示，一細線

4、的一端固定于傾角為45°的光滑斜面體的頂端P處，細線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球當斜面體以a=2g的加速度向左運動時，線中拉力為多大？【例4】（運動變化的臨界）如圖5所示，長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上，小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B若小物塊A可視為質(zhì)點，它與長木板B的質(zhì)量相同，A、B間的動摩擦因數(shù)1=0.25木塊與冰面的動摩擦因數(shù)為0.1為了保證小物塊不從木板的右端滑落，小物塊滑上長木板的初速度應滿足什么條件？（取g=10m/s2）AvBA圖5變式1l圖6如圖6所示，一平板車以某一速度v0勻速行駛，某時刻一貨箱（可視為質(zhì)點）無初速度地放置于平板車上，貨箱離車后端的距離為l=3m，貨箱放入車上的同時，平板車開始剎車，剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運動已知貨箱與平板車之間的摩擦因數(shù)為=0.8，g=10m/s2為使貨箱不從平板上掉下來，平板車勻速行駛的速度v0應滿足什么條件？（變式：若=0.2呢）變式2： 如圖7所示為車站使用的水平傳送帶的模型，它的水平傳送帶的長度為L8m，傳送帶的皮帶輪的半徑可忽略，現(xiàn)有一個旅行包（視為質(zhì)點）以v010m/s的初速度水平地滑上