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牛顿第二定律临界状态问题 一 临界问题 当物体的运动状态发生变化时 一些相关的物理量也会随之发生变化 在动力学问题中出现的 最大 最小 刚好 恰能 等词暗示了临界状态的出现 隐含着相应的临界条件 在动力学中常见的临界问题主要是由于弹力 摩擦力是被动力 弹力 摩擦力发生突变就是临界状态 1 当两相互挤压物体之间的压力减为零时 是两物体刚好分开的临界条件 2 两相互接触的物体保持相对静止的临界条件是它们之间的静摩擦力 最大静摩擦力 题目未作特殊说明 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 例1 如图所示 将质量为10Kg的小球挂在倾角 45 的光滑斜面上 1 当斜面以加速度a 沿图示方向运动时 求绳中的张力 2 当斜面以加速度沿图示方向运动时 求绳中的张力 例2 水平地面上 放置倾角 37 三角形滑块 M 3Kg 斜面上放置质量m 1 0Kg的物体 三角形滑块与地面间动摩擦因数 1 0 25 当用F 30N的水平力推三角形滑块时 物块与m一起加速运动 且没有相对滑动 求 g 10m s 1 物块m所受摩擦力的大小和方向 2 若物块m与斜面间的动摩擦因数 2 0 3 要使m与M之间不发生相对滑动 求水平力F的大小 提出问题 分析 保证m M一起向左匀加速直线运动 若F过大 则m和M一起加速度过大 N和mg的合力不足以提供加速度 斜面对m施加沿斜面向下的摩擦力f 若F过小 则m和M一起加速度过小 N和mg的合力提供加速度还有余 则斜面对m施加沿斜面向上的摩擦力f 例3 如图所示 光滑球恰好放在木块的圆槽中 它的左边接触点A 右边接触点为B 槽的半径为R 球心为o 且OA与水平线成 角 圆球质量为m 木块质量为M 各种摩擦及绳和滑轮的质量不计 则F至少为多大时 球才能离开圆槽 例4 如图示 两木块A和B 质量分别为mA和mB 紧挨着并排放在水平桌面上 A B间的接触面垂直于图中纸面且与水平方向成 角 A B之间 A B与地面之间的摩擦均不计 现有一水
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