【物理】高考物理二轮复习专题课件:临界和极限值问题09
11页1、 临界和极值问题临界和极值问题临界状态:当物体从某种特性变化到另一种特性时,发临界状态:当物体从某种特性变化到另一种特性时,发 生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态,出现,生质的飞跃的转折状态通常叫做临界状态,出现,“ “临界状临界状 态态” ”时,既可理解成时,既可理解成“ “恰好出现恰好出现” ”也可以理解为也可以理解为“ “恰好不出现恰好不出现” ” 的物理现象的物理现象. .解决中学物理极值问题和临界问题的方法解决中学物理极值问题和临界问题的方法(1)(1)极限法:在题目中知出现极限法:在题目中知出现“ “最大最大” ”、“ “最小最小” ”、“ “刚好刚好” ”等等 词语时,一般隐含着临界问题,处理这类问题时,可把物理词语时,一般隐含着临界问题,处理这类问题时,可把物理 问题(或过程)问题(或过程)推向极端推向极端,分析在极端情况下可能出现的状,分析在极端情况下可能出现的状 态和满足的条件,应用规律列出在极端情况下的方程,从而态和满足的条件,应用规律列出在极端情况下的方程,从而 暴露出临界条件暴露出临界条件(2)(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线假设法:有些
2、物理过程中没有明显出现临界问题的线 索,但在变化过程中可能出现临界问题,也可能不出现临界索,但在变化过程中可能出现临界问题,也可能不出现临界 问题,解答这类题,一般用假设法问题,解答这类题,一般用假设法(3)(3)数学方法:将物理过程转化为数学公式,根据数学表数学方法:将物理过程转化为数学公式,根据数学表 达式求解得出临界条件达式求解得出临界条件例如用假设法分析物体受力例如用假设法分析物体受力方法方法I I:假定此力不存在,根据物体的受力情况分析物体将假定此力不存在,根据物体的受力情况分析物体将 发生怎样的运动,然后再确定此力应在什么方向,物体才会产发生怎样的运动,然后再确定此力应在什么方向,物体才会产 生题目给定的运动状态生题目给定的运动状态 方法方法:假定此力存在,并假定沿某一方向,用运动规律假定此力存在,并假定沿某一方向,用运动规律 进行分析运算,若算得结果是正值,说明此力确实存在并与假进行分析运算,若算得结果是正值,说明此力确实存在并与假 定方向相同;若算得的结果是负值,说明此力也确实存在,但定方向相同;若算得的结果是负值,说明此力也确实存在,但 与假定的方向相反;若算得的结果
3、是零,说明此力不存在与假定的方向相反;若算得的结果是零,说明此力不存在例例1.1.如图,质量分别为如图,质量分别为mm、MM的的A A、B B两木块叠放在两木块叠放在 光滑的水平地面上,光滑的水平地面上,A A与与B B之间的动摩擦因数为之间的动摩擦因数为 。 若要保持若要保持A A和和B B相对静止,则施于相对静止,则施于A A的水平拉力的水平拉力F F的的 最大值为多少?若要保持最大值为多少?若要保持A A和和B B相对静止,则施于相对静止,则施于B B 的水平拉力的水平拉力F F的最大值为多少?若要把的最大值为多少?若要把B B从从A A下表面下表面 拉出,则施于拉出,则施于B B的水平拉力最小值为多少?的水平拉力最小值为多少?mMBAm解:解:设保持设保持A A、B B相对静止施于相对静止施于A A的最大拉力为的最大拉力为F FmA mA , ,此时此时A A、B B之之间达到最大静摩擦力间达到最大静摩擦力 mgmg,对于整体和物体,对于整体和物体B B,分别应用牛顿第二,分别应用牛顿第二 定律定律联立联立两式解出两式解出FmAmMBAm量变积累到一定程度,发生质变,出现临界状
4、态设保持设保持A A、B B相对静止施于相对静止施于B B的最大拉力为的最大拉力为F FmB mB , ,此时此时A A、B B之间之间达到最大静摩擦力达到最大静摩擦力 mgmg,对于整体和物体,对于整体和物体A A,分别应用牛顿第二,分别应用牛顿第二 定律定律FmBmMBAm 联立联立两式解出两式解出若要把若要把B B从从A A下表面拉出,则施于下表面拉出,则施于B B的水平拉力的最小值跟保持的水平拉力的最小值跟保持 A A、B B相对静止施于相对静止施于B B的最大拉力为的最大拉力为F FmBmB物理意义相同答案同物理意义相同答案同 理解临界状态的“双重性”整体法和隔离法相结合例例2.2.如图所示,如图所示,mmA A=1kg,m=1kg,mB B=2kg,A=2kg,A、B B间的最大静摩擦力为间的最大静摩擦力为5N,5N, 水平面光滑,用水平力水平面光滑,用水平力F F拉拉B B,当拉力大小分别为,当拉力大小分别为F F1 1=10N=10N和和F F2 2=20N=20N时,时,A A 、B B的加速度各为多大?的加速度各为多大?mABF解:假设拉力为解:假设拉力为F F0
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