資源描述：
《導(dǎo)學(xué)案--牛頓第二定律應(yīng)用之四——臨界問題》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、莆田五中2011-2012學(xué)年第一學(xué)期導(dǎo)學(xué)案課題：牛頓第二定律應(yīng)用——臨界問題執(zhí)筆：黃建清審核：所謂臨界問題是指當(dāng)某種物理現(xiàn)象（或物理狀態(tài)）變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象（或另一物理狀態(tài)）的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)．可理解成“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”．某種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為另一種物理現(xiàn)象的轉(zhuǎn)折狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。至于是“出現(xiàn)”還是“不出現(xiàn)”，需視具體問題而定。極值問題則是在滿足一定的條件下，某物理量出現(xiàn)極大值或極小值的情況。臨界問題往往是和極值問題聯(lián)系在一起的。解決此類問題重在形成清晰的物理圖景，分析清楚物理過程，從而找出臨
2、界條件或達(dá)到極值的條件，要特別注意可能出現(xiàn)的多種情況。動力學(xué)中的臨界和極值是物理中的常見題型，同學(xué)們在剛剛學(xué)過的必修1中勻變速運動規(guī)律、共點力平衡、牛頓運動定律中都涉及到臨界和極值問題。在解決臨界極值問題注意以下幾點：1、臨界點是一個特殊的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，是物理過程發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點，在這個轉(zhuǎn)折點上，系統(tǒng)的一些物理量達(dá)到極值。2、臨界點的兩側(cè)，物體的受力情況、變化規(guī)律、運動狀態(tài)一般要發(fā)生改變，能否用變化的觀點正確分析其運動規(guī)律是求解這類題目的關(guān)鍵，而臨界點的確定是基礎(chǔ)。3、許多臨界問題常在題目的敘述中出現(xiàn)“恰好
3、”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脫離”……等詞句對臨界問題給出了明確的暗示，審題是只要抓住這些特定詞語其內(nèi)含規(guī)律就能找到臨界條件。4、有時，某些臨界問題中并不包含常見的臨界術(shù)語，但審題時發(fā)現(xiàn)某個物理量在變化過程中會發(fā)生突變，如運動中汽車做勻減速運動類問題，則該物理量突變時物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài)。5、臨界問題通常具有一定的隱蔽性，解題靈活性較大，審題時應(yīng)力圖還原習(xí)題的物理情景，抓住臨界狀態(tài)的特征，找到正確的解題方向。6、確定臨界點一般用極端分析法，即把問題（物理過程）推到極端，分析在極端情況下
4、可能出現(xiàn)的狀態(tài)和滿足的條件。解題常用的思路用矢量法、三角函數(shù)法、一元二次方程判別式法或根據(jù)物理過程的特點求極值法等。一、【課堂講解】【例題1】一個物體沿動摩擦因數(shù)一定的斜面加速下滑，下列圖像，哪一個比較準(zhǔn)確的描述了加速度a與斜面傾角θ的關(guān)系()課堂筆記：F【例題2】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mA=6kg，mB=2kg，A，B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，開始時F=10N，此后逐漸增加，在增大到45N的過程中，(g=10m/s2)則??（）A．當(dāng)拉力F＜12N時，兩物體均保持
5、靜止?fàn)顟B(tài)B．兩物體開始沒有相對運動，當(dāng)拉力超過12N時，開始相對滑動C．兩物體間從受力開始就有相對運動D．兩物體間始終沒有相對運動課堂筆記：5【例題3】如圖所示，平行于斜面的細(xì)線把小球系在傾角θ=530的光滑斜面上，小球的質(zhì)量為m,現(xiàn)使斜面以加速度大小為g沿水平方向做勻加速直線運動，求：（1）斜面對小球的彈力N；（2）細(xì)線對小球的拉力T。﹚θ【例題4】如圖所示，光滑的水平面上放置緊靠在一起的A、B兩個物體，mA=1kg，mB=2kg，推力FA作用于A上，拉力FB作用于B上，F(xiàn)A、FB大小均隨時間而變化，
6、其規(guī)律分別為FA=（9-2t）N，F(xiàn)B=（3+2t）N，t=0s開始計時。求，(1)經(jīng)多長時間兩物塊開始分離?(2)分離前兩物塊一起運動的位移？(3)通過計算,在同一坐標(biāo)系中作出兩物塊分離后2s內(nèi)加速度a1和a2隨時間變化的圖象.(4)由加速度a1和a2隨時間變化的圖象可求得A、B兩物塊分離后2s其相對速度為多大?【例題5】如圖a所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運動，拉力F與物體位移
7、x的關(guān)系如圖b所示（g=10m/s2），則正確的結(jié)論是（）A．物體與彈簧分離時，彈簧處于壓縮狀態(tài)B．彈簧的勁度系數(shù)為7．5N/cmC．物體的質(zhì)量為3kgD．物體的加速度大小為5m/s2課堂筆記：5【例題6】一根勁度系數(shù)為k,質(zhì)量不計的輕彈簧，上端固定,下端系一質(zhì)量為m的物體,有一水平板將物體托住,并使彈簧處于自然長度。如圖所示?，F(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a(a＜g)勻加速向下移動。求經(jīng)過多長時間木板開始與物體分離。二、【課后練習(xí)】1、一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動,小球通過細(xì)繩與車頂相連.小球某
8、時刻正處于如圖所示狀態(tài).設(shè)斜面對小球的支持力為N,細(xì)繩對小球的拉力為T,關(guān)于此時刻小球的受力情況,下列說法正確的()A.若小車向左運動,N可能為零B.若小車向左運動,T可能為零C.若小車向右運動,N不可能為D.若小車向右運動,T不可能為零A﹚θFB2、如圖所示，把長方體切成A、B，質(zhì)量分別為m和M的兩部分，切面與底面的夾角為θ，長方體置于光滑的水平面上。設(shè)切面是光滑的，要使m和M一起在水平面上滑動，作用在m上的水平力F滿足什么條件？5
