專(zhuān)題四臨界和極限及板塊的應(yīng)用

1、專(zhuān)題四臨界和極限及板塊的應(yīng)用第1頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日臨界狀態(tài)：物體由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時(shí)，中間發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)，通常稱(chēng)之為臨界狀態(tài)。 臨界問(wèn)題：涉及臨界狀態(tài)的問(wèn)題叫做臨界問(wèn)題。第2頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日例題分析例1在水平向右運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上，有一傾角=370的光滑斜面，質(zhì)量為m的小球被平行于斜面的細(xì)繩系住而靜止于斜面上，如圖所示。當(dāng)小車(chē)以（1）a1=g, (2) a2=2g 的加速度水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力及斜面對(duì)小球的彈力各為多大？a第3頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日解：GF

2、NF當(dāng)a=gcot= 4g/3 時(shí)，支持力FN =0小球即將脫離斜面則沿x軸方向 Fcos-FNsin=ma 沿y軸方向 Fsin+FNcos=mg取小球?yàn)檠芯繉?duì)象并受力分析建立正交坐標(biāo)系 將 =370 、a1=g 、a2=2g 分別代入得 F1=1.4mg F2= 2.2mg FN1=0.2mg FN2=-0.4mgxy第4頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日第5頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日當(dāng)小車(chē)加速度a 4g/3時(shí)，小球已飄離斜面，如圖所示 得 F=m GFmaa將a2=2g 代入得F2= mg小結(jié) 相互接觸的兩個(gè)物體將要脫離的臨界條件是相互

3、作用的彈力為零。第6頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日第7頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日小結(jié) 相互接觸的兩個(gè)物體將要脫離的臨界條件是相互作用的彈力為零。拓展：上述問(wèn)題中，若小車(chē)向左勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 試求加速度a3=g時(shí)的繩中張力。解：設(shè)繩中的拉力為零時(shí)，小車(chē)的加速度為a ，此時(shí)小球的受力如圖aFNGma而a3 =g ，故繩已松弛，繩上拉力為零得 a=gtan=3g/4第8頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日解決臨界問(wèn)題的基本思路（1）認(rèn)真審題，仔細(xì)分析研究對(duì)象所經(jīng)歷的變化的物理過(guò)程， 找出臨界狀態(tài)。（2）尋找變化過(guò)程中相應(yīng)物理

4、量的變化規(guī)律，找出臨界條件。（3）以臨界條件為突破口，列臨界方程，求解問(wèn)題。 小結(jié) 繩子松弛的臨界條件是：繩中拉力為零。 第9頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日例2、有一質(zhì)量M=2kg的小車(chē)置于光滑水平桌面上，在小車(chē)上放一質(zhì)量m=4kg的木塊，動(dòng)摩擦因素=0.2,現(xiàn)木塊施加F=30N,如圖所示，則小車(chē)的加速度為多少？則兩者保持相對(duì)靜止的最大加速度為 am=fm/M=4m/s2FmM解：當(dāng)木塊與小車(chē)之間的摩擦力達(dá)最大靜摩擦力時(shí)，對(duì)小車(chē)水平方向受力分析如圖Mfm第10頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)51分，星期日再取整體為研究對(duì)象受力如圖，mM 而 F=30N fm，則發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).2.滑塊滑離滑板的臨界條件是什么?當(dāng)滑板的長(zhǎng)度一定時(shí)，滑塊可能從