高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座（3）动力学中的临界条件及应用的解题策略课件.ppt

牛顿运动定律 第三章 高考必考题突破讲座 三 动力学中的临界条件及应用的解题策略 栏目导航 1 叠加体系统临界问题分析思路箭头 分析流程方框内 具体处理方法 2 涉及问题 1 接触与脱离的临界条件 两物体相接触或脱离 临界条件是弹力fn 0 2 相对滑动的临界条件 两物体相接触且处于相对静止时 常存在着静摩擦力 则相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值 3 绳子断裂与松弛的临界条件 绳子所能承受的张力是有限的 绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力 绳子松弛的临界条件是ft 0 4 加速度最大与速度最大的临界条件 当物体在受到变化的外力作用下运动时 其加速度和速度都会不断变化 当所受合外力最大时 具有最大加速度 合外力最小时 具有最小加速度 当加速度等于零时 往往会出现速度最大或速度最小的情形 解题方法1 接触物体分离的临界条件是弹力fn 0 例1 2017 江苏苏州一模 如图所示 在倾角 30 的光滑斜面上 并排放着质量分别为ma 10kg和mb 2kg的a b两物块 一劲度系数k 400n m的轻弹簧一端与b相连 另一端与固定挡板相连 整个系统处于静止状态 现对a施加一沿斜面向上的力f 使a沿斜面向上做匀加速运动 已知力f在前0 2s内为变力 0 2s后为恒力 g取10m s2 求力f的最大值和最小值 2 绳子松弛的临界条件是绳中张力ft 0 例2 如图所示 当斜面以多大加速度a向左运动时 小球沿斜面上移 思维导引 斜面静止时 小球受重力 弹力和拉力而静止 当小球随斜面向左加速运动 则绳的拉力将减小 支持力增大 以获得水平向左的加速度 加速度足够大时 小球可能沿斜面上移 因此绳的拉力为零是球上移的临界条件 解析当绳的拉力为零时 小球受力如图 由牛顿第二定律得f合 mgtan ma0 a0 gtan 即当a a0 gtan 时 小球沿斜面上移 答案a gtan bcd 思维导引 力f很小时 加速度较小 b对a的摩擦力也小 a b一起运动 随着力f增大 加速度a增大 b对a的摩擦力增大 最大静摩擦力是极限 则a b发生相对运动的临界条件是两者之间的摩擦力为最大静摩擦力 滑块 木板模型是力学中最常见的模型之一 是历年高考的热点内容 该类试题有如下几种命题角度 角度1物块不受力而木板受拉力木板受逐渐增大的拉力而物块不受力 这种情况下 开始物块和木板一起做加速运动 当物块加速度达到其最大值 g时 物块 木板开始分离 此后物块加速度保持不变 木板加速度逐渐增大 例1 一长木板置于粗糙水平地面上 木板左端放置一小物块 在木板右方有一墙壁 木板右端与墙壁的距离为4 5m 如图甲所示 t 0时刻开始 小物块与木板一起以共同速度向右运动 直至t 1s时木板与墙壁碰撞 碰撞时间极短 碰撞前后木板速度大小不变 方向相反 运动过程中小物块始终未离开木板 已知碰撞后1s时间内小物块的v t图线如图乙所示 木板的质量是小物块质量的15倍 重力加速度大小g取10m s2 求 1 木板与地面间的动摩擦因数 1及小物块与木板间的动摩擦因数 2 2 木板的最小长度 3 木板右端离墙壁的最终距离 解析 1 规定向右为正方向 木板与墙壁相碰前 小物块和木板一起向右做匀变速运动 设加速度为a1 小物块和木板的质量分别为