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文档简介

1、热点突破:动力学中的临界极值 问题分析1.热点透析2.典例剖析3.规律方法4.跟踪训练5.真题演练第三章 牛顿运动定律一、热点透析1.热点透析1动力学中的临界极值问题在应用牛顿运动定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,往往会有临界现象2发生临界问题的条件(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_.(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_0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

2、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_.(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_;合外力最小时,具有最小_当出现速度有最大值或最小值的临界条件时,物体处于临界状态,所对应的速度便会出现最大值或最小值加速度0加速度二、典例剖析2. 典例剖析转 解析F大小不同,A、B间的摩擦力大小不同,当F的大小超过某一值,A、B间将发生相对滑动.转 原题【典例2】如图示,在倾角为30的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定

3、挡板,系统处于静止状态现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上做匀加速运动,当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg.求从F开始作用到物块B刚要离开C的时间 解析显隐此刻物块A、B的受力及运动情况如何?分析思路:taA、xA; aA受力分析; xA弹簧长度的变化量.三、规律方法3.规律方法临界问题的分析规律总结 临界问题的解法一般有三种:(1)极限法:把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的。(2)假设法:临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题。(3)数学方法:将

4、物理过程转化为数学公式,根据数学表达式解出临界条件。叠加体系统临界问题的求解思路反思总结 四、跟踪训练4.跟踪训练转 解析A、B间作用力由静摩擦力转化为滑动摩擦力对A施加的推力为变力转 原题【跟踪训练】如图示,水平面上质量均为4 kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做加速度为5 m/s2的匀加速直线运动选定A的起始位置为坐标原点,g10 m/s2,从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚好离开地面这个过程中,力F与木块A的位移x之间关系图象正确的是()转 解析解题思路F施力前A、B受力情况B刚好离开地面时A、B受力aA弹簧形变xA整体过程

5、中运动遵从的运动规律重题于-3-11-01转 例题解析设初始状态时,弹簧的压缩量为x0,弹簧劲度系数为k,木块的质量为m,则kx0mg;力F作用在木块A上后,选取A为研究对象,其受到竖直向上的拉力F、竖直向下的重力mg和弹力k(x0 x)三个力的作用,根据牛顿第二定律,有Fk(x0 x)mgma,即Fmakx20kx;当弹簧对木块B竖直向上的弹力等于重力时B刚好离开地面,此时弹簧对木块A施加竖直向下的弹力F弹,大小为mg,对木块A运用牛顿第二定律有FmgF弹ma,代入数据,可求得F100 N.答案A 五、真题演练5.真题演练【真题】(重庆理综.25.19分)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平

6、直道,比赛距离为S。比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0,如题图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g。(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k ;(2)求在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式;(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0 ,而球拍的倾角比0大了并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求应满足的条件。转解析Mgkv0FNF1.球匀速运动阶段,受力情况怎样?合力为零吗?怎样列方程解答此过程?2.加速阶段,球的受力情况又有哪些变化?合力情况如何?

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