高考物理一輪復習 培優(yōu)計劃 高考必考題突破講座（3）動力學中的臨界條件及應(yīng)用的解題策略課件

牛頓運動定律第第 三三 章章高考必考題突破講座高考必考題突破講座( (三三) )動力學中的臨界條件及應(yīng)用的解題策略動力學中的臨界條件及應(yīng)用的解題策略題型特點考情分析命題趨勢1.當物體的運動從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時必須有一個轉(zhuǎn)折點，這個轉(zhuǎn)折點所對應(yīng)的狀態(tài)叫做臨界狀態(tài)；在臨界狀態(tài)時必須滿足的條件叫做臨界條件2臨界或極值條件的標志(1)題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，表明題述的過程存在著臨界點；(2)若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在著“起止點”，而這些起止點往往就是臨界狀態(tài)；(3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個極值點往往是臨界點.2015全國卷，25滑塊木板模型是力學中最覺見的模型之一，其考查方式變化多端，物理過程復雜，有很強的檢測功能，2018年高考命題依然有可能將其作為壓軸選擇題或計算題來考查命命 題題 角角 度度突突 破破 訓訓 練練欄目導航題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)解解 題題 思思 維維真真 題題 剖剖 析析 1疊加體系統(tǒng)臨界問題分析思路 箭頭：分析流程 方框內(nèi)：具體處理方法題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 2涉及問題 (1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離，臨界條件是彈力FN0. (2)相對滑動的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對靜止時，常存在著靜摩擦力，則相對滑動的臨界條件是靜摩擦力達到最大值 (3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松弛的臨界條件是FT0. (4)加速度最大與速度最大的臨界條件：當物體在受到變化的外力作用下運動時，其加速度和速度都會不斷變化，當所受合外力最大時，具有最大加速度；合外力最小時，具有最小加速度當加速度等于零時，往往會出現(xiàn)速度最大或速度最小的情形 解題方法 1接觸物體分離的臨界條件是彈力FN0 例1(2017江蘇蘇州一模)如圖所示，在傾角30的光滑斜面上，并排放著質(zhì)量分別為mA10 kg和mB2 kg的A、B兩物塊一勁度系數(shù)k400 N/m的輕彈簧一端與B相連，另一端與固定擋板相連，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)現(xiàn)對A施加一沿斜面向上的力F，使A沿斜面向上做勻加速運動已知力F在前0.2 s內(nèi)為變力，0.2 s后為恒力，g取10 m/s2.求力F的最大值和最小值解解 題題 思思 維維 2繩子松弛的臨界條件是繩中張力FT0 例2如圖所示，當斜面以多大加速度a向左運動時，小球沿斜面上移？ 思維導引斜面靜止時，小球受重力、彈力和拉力而靜止當小球隨斜面向左加速運動，則繩的拉力將減小，支持力增大，以獲得水平向左的加速度，加速度足夠大時，小球可能沿斜面上移，因此繩的拉力為零是球上移的臨界條件 解析當繩的拉力為零時，小球受力如圖 由牛頓第二定律得F合mgtan ma0， a0gtan ， 即當aa0gtan 時，小球沿斜面上移 答案agtan BCD 思維導引力F很小時，加速度較小，B對A的摩擦力也小，A、B一起運動隨著力F增大，加速度a增大，B對A的摩擦力增大，最大靜摩擦力是極限則A、B發(fā)生相對運動的臨界條件是兩者之間的摩擦力為最大靜摩擦力 滑塊木板模型是力學中最常見的模型之一，是歷年高考的熱點內(nèi)容該類試題有如下幾種命題角度 角度1物塊不受力而木板受拉力 木板受逐漸增大的拉力而物塊不受力，這種情況下，開始物塊和木板一起做加速運動，當物塊加速度達到其最大值g時，物塊、木板開始分離，此后物塊加速度保持不變，木板加速度逐漸增大命命 題題 角角 度度 例1一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊；在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5 m，如圖甲所示t0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至t1 s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)碰撞前后木板速度大小不變，方向相反，運動過程中小物塊始終未離開木板已知碰撞后1 s時間內(nèi)小物塊的vt圖線如圖乙所示木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：真真 題題 剖剖 析析 (1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)2； (2)木板的最小長度； (3)木板右端離墻壁的最終距離 解析(1)規(guī)定向右為正方向木板與墻壁相碰前，小物塊和木板一起向右做勻變速運動，設(shè)加速度為a1，小物塊和木板的質(zhì)量分別為m和M.由牛頓第二定律有 1(mM)g(mM)a1， 由題圖乙可知，木板與墻壁碰前瞬間的速度v14 m/s，由運動學公式有v1v0a1t1，