(浙江专用)高考物理大二轮复习微专题9图解法分析动力学临界问题课件

1、微专题九 解法分析动力学临界问题一、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，绷紧要求厲0,不绷断要 0o【例2】如图所示，在倾角为0的光滑斜面上端固定一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧下端连有一质量为加的小球，小球被一垂直于斜a(agsinO)沿斜面匀加速下滑，求:从档板开始运动到小球与档板分离所经历的时间。解析:小球受力如图所示，将这四个力按顺序首尾相接，与四者的 合力形成如图所示三角形，其中加g、FN1 加a不哽、F=kx和Fn的方 向不变，两者之和不变。随着挡板向下运动,F勻&逐渐增大，则你逐渐减小，当Fn=O时，小球与挡板分离，有F-kxmgsmO-ma即小球做匀加速

2、运动发生的位移为时小球与挡板分离。由运动学公式x=-at2得从挡板开始运动到小球与挡板分离所经2历的时间为t-2m(gsin 0-a)ka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。【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0,如图所示，在0从0逐渐增大到90的过程中，木箱的速度保持不变，则（）/Fz._/A. F先减小后增大B. F直增大C. F直减小D. F先增大后减小答案:A解析:木箱受力如图，将支持力Fn和滑动摩擦力F

3、f合成为一个力F 合，由 Ff=/FN 可知,tana。Ff/1 /F合Fn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，其中重力加g保持不变合的方向始终与竖直方向成a角。 则由图可知，当0从0逐渐增犬到90的过程中,F先减小后增犬。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=/0FNO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內 变化。【例4如图所示，一倾斜的匀质圆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亭（设最大 静摩擦

4、力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30。,g取10m/s2o则co的最大值是（）A.V5 rad/sC.1.0 rad/sB.V3 rad/sD.5 rad/s答案:C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的合力即向心力加心 将这两个力按顺序 首尾相接，与它们的合力加a形成闭合三角形，其中加gsin30保持不 变、加a大小不变，静摩擦力FfW”加gcos30。由图易知，当小物体转到最低点时，静摩擦最大，为 Ffm=mgsin30 +mco2rmgcos30,解得co W 1.0 rad/so练 如图所示，轻杆的一端固定一光滑球体，杆的另一端0为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上。若杆与墻面的夹角为0,斜面倾 角为&，开始时轻杆与竖直方向的夹角0V&且&+0V9O。，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，作关闭利用矢量三角形法对球体进行分析如图甲所示，可知Ft是先减小后增 大。斜面对球的支持力Fn逐渐增大，对斜面的受