牛顿第二定律应用(临界问题)

牛顿运动定律的应用(要点四)

------------临界问题

姓名: 班级 :( )班 学号:

一.临界问题概述(P34页要点二)临界状态:物体由某种物理状态变化为另一种物理状

态时,中间发生质的飞跃的转折状态,通常称之为临界状态。

二.解决临界问题的基本思路:(1)认真审题,仔细分析研究对象所经历的变化的物理过

程,找出临界状态。

(2)寻找变化过程中相应物理量的变化规律,找出临界条件。

(3)以临界条件为突破口,列临界方程,求解问题。

三.典型例题:

例1:如图所示,mA=2kg,mB=1kg,A、B间动摩擦因素为0.3,水平面光2滑。用水平力F拉A,使两物体一起沿水平面做匀加速直线运动,(g=10m/s) F

(1) 要使两物块保持相对静止,则水平力F不能超过多大?

(2) 若水平力改为作用在B上,要保持两物块一起匀加速直线运动,则

水平力F不能超过多大?

(3) 要将物块B从A下面拉出,则水平F应满足什么条件?

例2.如图所示,质量为m的物体放在质量为M的倾角为α的斜面上,如果物体与斜面间、斜面体与地面间摩擦均不计,问

(1)作用于斜面体上的水平力多大时,物体与斜面体刚好不发生相对运动?

(2)此时m对M的压力多大?

(3)此时地面对斜面体的支持力多大?

例题3.一个质量为0.1千克的小球,用细线吊在倾角a为37°的斜面顶端,如图所示。系统静止时绳与斜面平行,不计一切摩擦。求下列情况下,绳子受到的拉力为多少?

(1)系统以6米/秒2的加速度向左加速运动;

(2)系统以l0米/秒2的加速度向右加速运动;

(3)系统以15米/秒2的加速度向右加速运动。

练习1。P34页【典题演示2】

例题4.如图所示,两光滑的梯形木块A和B,紧靠放在光滑水平

面上,已知θ=60°,mA=2kg,mB=lkg,现水平推力F

,使两木块

1

使向右加速运动,要使两木块在运动过程中无相对滑动,则F的最大值多大?

物理思想与规律总结:P41页【临界与极值问题】

例题5.如图所示,传送带与地面的倾角为θ=370,从A到B的长度16m,传送带以10m/s的速率逆时针方向转动,在传送带上端无初速地放一个质量为m=0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A到B 所需的时间是多少?(sin370=0.6 cos370=0.8 g=10m/s2)

B

★例题6.如图,在劲度系数为K的弹簧的下端挂一质量为m的物体,物体下端有一托盘,用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长,然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动(a<g)试求托盘向下运动多长时间能与物体脱离

四.巩固练习

1. 如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg,

A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.在细线不被拉断的情况下,下述中正确的是(g=10m/s2)

A.当拉力F<12N时,A静止不动

B.当拉力F>12N时,A相对B滑动

C.当拉力F=16N时,B受A摩擦力等于4N

D.无论拉力F多大,A相对B始终静止

2.质量,m=lkg的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面体质量M=2kg,斜面与物块的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑,θ=37°,现对斜面体施一水平推力F,要使物体m相对斜面静止,力F应为多大?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2)

3.小车在水平路面上加速向右运动,一质量为m的小球用一条水平线和一条斜线(与竖直方向成30度角)把小球系于车上,求下列情况下,两绳的拉力:(1)

加速度a1=g/3 (2)加速度a2=2g/3

2

牛顿运动定律的应用(要点四)

------------临界问题

姓名: 班级 :( )班 学号:

一.临界问题概述(P34页要点二)临界状态:物体由某种物理状态变化为另一种物理状

态时,中间发生质的飞跃的转折状态,通常称之为临界状态。

二.解决临界问题的基本思路:(1)认真审题,仔细分析研究对象所经历的变化的物理过

程,找出临界状态。

(2)寻找变化过程中相应物理量的变化规律,找出临界条件。

(3)以临界条件为突破口,列临界方程,求解问题。

三.典型例题:

例1:如图所示,mA=2kg,mB=1kg,A、B间动摩擦因素为0.3,水平面光2滑。用水平力F拉A,使两物体一起沿水平面做匀加速直线运动,(g=10m/s) F

(1) 要使两物块保持相对静止,则水平力F不能超过多大?

(2) 若水平力改为作用在B上,要保持两物块一起匀加速直线运动,则

水平力F不能超过多大?

(3) 要将物块B从A下面拉出,则水平F应满足什么条件?

例2.如图所示,质量为m的物体放在质量为M的倾角为α的斜面上,如果物体与斜面间、斜面体与地面间摩擦均不计,问

(1)作用于斜面体上的水平力多大时,物体与斜面体刚好不发生相对运动?

(2)此时m对M的压力多大?

(3)此时地面对斜面体的支持力多大?

例题3.一个质量为0.1千克的小球,用细线吊在倾角a为37°的斜面顶端,如图所示。系统静止时绳与斜面平行,不计一切摩擦。求下列情况下,绳子受到的拉力为多少?

(1)系统以6米/秒2的加速度向左加速运动;

(2)系统以l0米/秒2的加速度向右加速运动;

(3)系统以15米/秒2的加速度向右加速运动。

练习1。P34页【典题演示2】

例题4.如图所示,两光滑的梯形木块A和B,紧靠放在光滑水平

面上,已知θ=60°,mA=2kg,mB=lkg,现水平推力F

,使两木块

1

使向右加速运动,要使两木块在运动过程中无相对滑动,则F的最大值多大?

物理思想与规律总结:P41页【临界与极值问题】

例题5.如图所示,传送带与地面的倾角为θ=370,从A到B的长度16m,传送带以10m/s的速率逆时针方向转动,在传送带上端无初速地放一个质量为m=0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A到B 所需的时间是多少?(sin370=0.6 cos370=0.8 g=10m/s2)

B

★例题6.如图,在劲度系数为K的弹簧的下端挂一质量为m的物体,物体下端有一托盘,用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长,然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动(a<g)试求托盘向下运动多长时间能与物体脱离

四.巩固练习

1. 如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg,

A、B间动摩擦因数 =0.2.A物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,假设A、B之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.在细线不被拉断的情况下,下述中正确的是(g=10m/s2)

A.当拉力F<12N时,A静止不动

B.当拉力F>12N时,A相对B滑动

C.当拉力F=16N时,B受A摩擦力等于4N

D.无论拉力F多大,A相对B始终静止

2.质量,m=lkg的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面体质量M=2kg,斜面与物块的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑,θ=37°,现对斜面体施一水平推力F,要使物体m相对斜面静止,力F应为多大?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2)

3.小车在水平路面上加速向右运动,一质量为m的小球用一条水平线和一条斜线(与竖直方向成30度角)把小球系于车上,求下列情况下,两绳的拉力:(1)

加速度a1=g/3 (2)加速度a2=2g/3

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