《章末優(yōu)化總結(jié)》運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系PPT課件
整合提升
動(dòng)力學(xué)中的臨界和極值問題
1．臨界狀態(tài)與臨界值
在物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的過程中，往往達(dá)到某一個(gè)特定狀態(tài)時(shí)，有關(guān)的物理量將發(fā)生突變，此狀態(tài)即為臨界狀態(tài)，相應(yīng)的物理量的值為臨界值，臨界狀態(tài)一般比較隱蔽，它在一定條件下才會(huì)出現(xiàn)．若題目中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”等詞語(yǔ)，常為臨界問題．
2．常見臨界條件
接觸與脫離的臨界條件
兩物體相接觸或脫離的臨界條件是彈力FN＝0
相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件
兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大值或?yàn)榱?/p>
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FT＝0
加速度最大與速度最大的臨界條件
當(dāng)物體在受到變化的外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度和速度都會(huì)不斷變化，當(dāng)所受合外力最大時(shí)，具有最大加速度；合外力最小時(shí)，具有最小加速度．當(dāng)出現(xiàn)加速度為零時(shí)，物體處于臨界狀態(tài)，所對(duì)應(yīng)的速度便會(huì)出現(xiàn)最大值或最小值
3.求解臨界極值問題的三種常用方法
極限法
把物理問題(或過程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來，以達(dá)到正確解決問題的目的
假設(shè)法
臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時(shí)，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問題
數(shù)學(xué)方法
將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件
如圖所示，質(zhì)量m＝1 kg的光滑小球用細(xì)線系在質(zhì)量為M＝8 kg、傾角為α＝37°的斜面體上，細(xì)線與斜面平行，斜面體與水平面間的摩擦不計(jì)，g取10 m/s2.試求：
(1)若用水平向右的力F拉斜面體，要使小球不離開斜面，拉力F不能超過多少？
(2)若用水平向左的力F′推斜面體，要使小球不沿斜面滑動(dòng)，推力F′不能超過多少？
[思路點(diǎn)撥] (1)向右拉斜面體時(shí)，小球不離斜面體臨界條件是什么？
(2)向左推斜面體時(shí)，小球不沿斜面滑動(dòng)的臨界條件是什么？
總結(jié)提升
求解此類問題時(shí)，一定要找準(zhǔn)臨界點(diǎn)，從臨界點(diǎn)入手分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，看哪些量達(dá)到了極值，然后對(duì)臨界狀態(tài)應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合整體法、隔離法求解即可．
動(dòng)力學(xué)中的多過程問題的求解
1．當(dāng)題目給出的物理過程較復(fù)雜，由多個(gè)過程組成時(shí)，要明確整個(gè)過程由幾個(gè)子過程組成，將過程合理分段，找到相鄰過程的聯(lián)系點(diǎn)并逐一分析每個(gè)過程．聯(lián)系點(diǎn)：前一過程的末速度是后一過程的初速度，另外還有位移關(guān)系等．
2．注意：由于不同過程中力發(fā)生了變化，所以加速度也會(huì)發(fā)生變化，所以對(duì)每一過程都要分別進(jìn)行受力分析，分別求加速度．
(2019•昭陽(yáng)月考)如圖所示，水平面與傾角θ＝37°的斜面在B處平滑相連，水平面上A、B兩點(diǎn)間距離s0＝8 m．質(zhì)量m＝1 kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在F＝6.5 N 的水平拉力作用下由A點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去F，物體將沿粗糙斜面繼續(xù)上滑(物體經(jīng)過B處時(shí)速率保持不變)．已知物體與水平面及斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均為0.25.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
(1)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1；
(2)物體運(yùn)動(dòng)到B處的速度大小vB；
(3)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
[思路點(diǎn)撥] (1)根據(jù)受力分析，由牛頓第二定律求得從A到B的加速度；
(2)根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得速度；
(3)由牛頓第二定律求得上滑的加速度，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得上滑最大位移，然后根據(jù)受力分析求得物體下滑的加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得時(shí)間．
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