浙江高考物理大二轮复习微专题图解法分析动力学临界问题.pptx

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1、-1-一、弹力类临界问题类型一 轻绳类临界问题轻绳有两类临界问题绷紧和绷断,绷紧要求FT0,不绷断要求FTFTm。合起来即0FTFTm。第1页/共13页-2-【例1】如图所示,绳AC、BC一端拴在竖直杆上,另一端拴着一个质量为m的小球,其中AC绳长度为l。当竖直杆绕竖直方向以某一角速度转动时,绳AC、BC均处于绷直状态,此时AC绳与竖直方向夹角为30,BC绳与竖直方向夹角为45。试求的取值范围。已知重力加速度为g。第2页/共13页-3-解析:若两绳中均有张力,则小球受力如图所示,将FT1、FT2合成为一个力F合,由平行四边形定则易知F合方向只能在CA和CB之间,将mg、F合按顺序首尾相接,与二

2、者的合力ma形成如图所示三角形,其中mg不变,ma方向水平指向圆心,则由F合的方向允许的范围,即可由图轻松求出ma允许的范围为mgtan30mamgtan45其中a=2lsin30,代入上式,得第3页/共13页-4-类型二 支持力类临界问题两物体挤压在一起(接触)的条件是两者之间的弹力FN0。【例2】如图所示,在倾角为的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端连有一质量为m的小球,小球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变,若手持挡板A以加速度a(agsin)沿斜面匀加速下滑,求:从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间。第4页/共13页-5-解析:小球受力如图所示,将这四个

3、力按顺序首尾相接,与四者的合力形成如图所示三角形,其中mg、FN1、ma不变,F=kx和FN的方向不变,两者之和不变。随着挡板向下运动,F=kx逐渐增大,则FN逐渐减小,当FN=0时,小球与挡板分离,有F=kx=mgsin-ma第5页/共13页-6-二、摩擦力类临界问题类型一 滑动摩擦力类临界问题这类问题中,可将弹力和滑动摩擦力合成为一个力,这个力的方向是确定的。第6页/共13页-7-【例3】水平地面上有一木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为(01)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平地面的夹角为,如图所示,在从0逐渐增大到90的过程中,木箱的速度保持不变,则()A.F先

4、减小后增大 B.F一直增大C.F一直减小 D.F先增大后减小答案:A 第7页/共13页-8-解析:木箱受力如图,将支持力FN和滑动摩擦力Ff合成为一个力F合,由Ff=FN可知,tan=。由平衡条件可知,将三个力按顺序首尾相接,可形成如图所示闭合三角形,其中重力mg保持不变,F合的方向始终与竖直方向成角。则由图可知,当从0逐渐增大到90的过程中,F先减小后增大。第8页/共13页-9-类型二 静摩擦力类临界问题静摩擦力允许在一定范围内变化:-FfmFfFfm,Ffm=0FN。将弹力和静摩擦力合成为一个力,这个力的方向也就允许在一定范围内变化。第9页/共13页-10-【例4】如图所示,一倾斜的匀质圆

5、盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动,盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30,g取10 m/s2。则的最大值是()答案:C 第10页/共13页-11-解析:垂直圆盘向下看,物体受力如图所示,静摩擦力Ff和重力沿圆盘向下的分力mgsin30的合力即向心力ma。将这两个力按顺序首尾相接,与它们的合力ma形成闭合三角形,其中mgsin30保持不变、ma大小不变,静摩擦力Ffmgcos30。由图易知,当小物体转到最低点时,静摩擦最大,为Ffm=mgsin30+m2rmgcos30,解得1

6、.0 rad/s。第11页/共13页-12-练如图所示,轻杆的一端固定一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上。若杆与墙面的夹角为,斜面倾角为,开始时轻杆与竖直方向的夹角,且+90,则为使斜面能在光滑水平面上向右做匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力FT和地面对斜面的支持力FN的大小变化情况是()A.F逐渐增大,FT逐渐减小,FN逐渐减小B.F逐渐减小,FT逐渐减小,FN逐渐增大C.F逐渐增大,FT先减小后增大,FN逐渐增大D.F逐渐减小,FT先减小后增大,FN逐渐减小 答案解析解析关闭 答案解析关闭第12页/共13页感谢您的观看！第13页/共13页