物理中地临界问题专题

1、word高考物理题中的临界问题必修局部2一、有关力的临界问题21、绳子松弛 (比拟隐性的临界条件)22、有静摩擦的系统，相对静止与相对滑动23、相互接触的两个物体刚好别离2二、有关速度的临界问题41、竖直平面内圆周运动，物体恰能通过最高点4绳子或圆形内轨4有支撑物杆、拱、管、环42、物体由绳或圆轨道束缚，在竖直平面内圆周运动不脱离圆形轨迹52、直线运动“速度达到最大或最小6一般问题6汽车以恒定功率启动73、刚好运动到某一点而静止74、刚好滑出(滑不出)小车或运动物体8三、带电粒子在有界磁场中的临界问题91、给定有界磁场9给定入射速度的大小和方向，判定带电粒子出射点或其它9给定入射速度的方向，而大小变化，判定粒子的出射X围10给定入射速度的大小，而方向变化，判定粒子的出射X围102、给定动态有界磁场10给定入射速度的大小和方向，判定粒子出射点的位置10给定入射速度和出射速度的大小和方向，判定动态有界磁场的边界位置11选修局部12一、动量守恒 (按动量的题型分类，相当于前面的内容在动量局部的应用)121、涉与弹簧的临界问题122、涉与斜面的临界问题133、涉与摆的临界问题134、涉与追碰的

2、临界问题135、子弹打木块的临界问题14二、光学141、全反射现象142、光路传播中的临界问题153、光电效应15外加1：有答案15外加2：无答案22什么是临界问题当物体由一种物理状态变为另一种物理状态时，可能存在一个过渡的转折点，这时物体所处的状态通常称为临界状态，与之相关的物理条件如此称为临界条件。临界问题的“题眼解答临界问题的关键是找临界条件。许多临界问题，题干中常用“恰好、“刚好、“最大、“至少、“不相撞、“不脱离等词语对临界状态给出了明确的暗示，审题时，一定要抓住这些特定的词语开掘内含规律，找出临界条件。在应用牛顿定律解决动力学问题中，当物体运动加速度不同时，物体有可能处于不同的状态，特别是在临界状态下，此时要采用极限分析法，看物体在不同加速度时，会有哪些现象发生，找出临界点，求出临界条件。必修局部一、有关力的临界问题a a q 1、绳子松弛 (比拟隐性的临界条件)绳子松驰的临界条件是绳中X力为零，即T=0。【例】在水平向右运动的小车上，有一倾角q = 37的光滑斜面，质量为m的小球被平行于斜面的细绳系住而静止于斜面上，如下列图。假如小车向左匀加速运动时，试求加速度a3 =

3、g时的绳中X力。【解】设绳中的拉力为零时，小车的加速度为a，此时小球的受力如图得a = gtan = 3g/4，而a3 = g，故绳已经松弛，绳上拉力为零。2、有静摩擦的系统，相对静止与相对滑动当静摩擦力达到最大值，即f静= fm时，系统内物体刚好要发生相对滑动。F m M 【例】有一质量M=2kg的小车置于光滑水平桌面上，在小车上放一质量m=4kg的木块，动摩擦因数=0.3，现木块施加F=30N，如下列图，如此小车的加速度为多少？【解】当木块与小车之间的摩擦力达最大静摩擦力时，对小车水平方向受力分析如图，如此两者保持相对静止的最大加速度为am = fm/M = 6m/s2再取整体为研究对象受力如图，如此得与两者保持相对静止对应的最大拉力Fm = (M+m) am= 36N而F=30N 4g/3时，小球已飘离斜面，如图。【例2】A、B两个滑块靠在一起放在光滑水平面上，其质量分别为2m和m，从t=0时刻起，水平力F1和F2同时分别作用在滑块A和B上，如下列图。F1=(10+4t)N，F2=(40-4t)N，两力作用在同一直线上，求滑块开始滑动后，经过多长时间A、B发生别离？【解】由题意分

4、析可得两物体别离的临界条件是：两物体之间刚好无相互作用的弹力，且此时两物体仍具有一样的加速度。a a A F2 F1 B 分别以A、B为研究对象，水平方向受力分析如图，由牛顿第二定律得F1 = maF2 = 2ma如此F2 = 2 F1即(40-4t) =2(10+4t) 解得t = 5/3 (s)mB 图332 1如图332所示，将倾角为的足够长的光滑斜面放置在一个X围足够大的磁感应强度为、磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一个质量为，带电量为-的带电物体置于斜面上由静止开始下滑。求物体在斜面上滑行的距离。参考答案：O 12图334AF 2如图334所示，在水平面的左端立着一堵竖直的墙A，把一根劲度系数为的弹簧的左端固定在墙上，在弹簧右端系一个质量为的物体1。紧靠着1放置一个质量也是的物体2，两个物体与水平地面的动摩擦因数都是，用水平外力F推物体压缩弹簧(在弹性限度内)，使弹簧从原长(端点在O)压缩了，这时弹簧的弹性势能为Ep，物体1和2都处于静止状态。然后撤去外力，由于弹簧的作用，两物体开始向右滑动。当物体2与1别离时，物体2的速率是多大？物体2与1别离后能滑行多大距离?设弹簧的质

5、量以与物体1和2的宽度都可忽略不计。参考答案：，3如下列图，托盘A托着质量为m的重物B，B挂在劲度系数为k的弹簧下端，弹簧上端吊于O点开始时弹簧竖直且为原长今让托盘A竖直向下做初速为零的匀加速直线运动，其加速度为a求经多少时间t，A与B开始别离F A B 图3446 参考答案：4如图3446所示，一个轻弹簧竖直地固定在水平地面上，质量Mkg的木板B固定在弹簧的上端，处于水平状态，质量kg的物体A放在木板B上。竖直向下的力作用在Acm，弹簧的弹性势能为32J。当突然撤去时，A和B被向上推起，求物体A与B别离后上升的最大高度。参考答案： h=m用质量不计的弹簧把质量为3m的木板A与质量m的木板B连接组成如下列图的装置。B板置于水平地面上，现用一个竖直向下的力F下压木板A，撤消F后，B板恰好被提离地面。由此可知力F的大小是 A7mg B4mgC3mg D2mgBC图11A5如下列图，物体B和物体C用劲度系数为k的轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。将一个物体A从物体B的正上方距离B的高度为H0处由静止释放，下落后与物体B碰撞，碰撞后A与B粘合在一起并立刻向下运动，在以后的运动中A、B不再别离

6、。物体A、B、C的质量均为M，重力加速度为g，忽略空气阻力。(1)求A与B碰撞后瞬间的速度大小。(2)A和B一起运动达到最大速度时，物体C对水平地面的压力为多大？(3)开始时，物体A从距B多大的高度自由落下时，在以后的运动中才能使物体C恰好离开地面？参考答案：(1)v2=(2)N=3Mg(3)A B C 6如下列图，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d。重力加速度g。参考答案：，。图3577物体的质量为25kg，放在静止的升降机的底板上，物体的上端与一根轻弹簧相连，弹簧的另一端吊在一个支架上，如图357所示。测得物体对升降机底板的压力是200N。当升降机在竖直方向上如何运动时，物体离开升降机的底板？(取1Om/s2)参考答案：升降机以大于8m/s2的加速度向下加速运动或者减速向上运动。二、有关速度的临界问题1、竖直平面内圆周运动，物体恰能通过最高点绳子或圆形内轨这两类模型中，如

7、果v，物体才能通过最高点。1.如下列图，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值X围。R h 5ROP图3312如图331所示，长度为L的轻绳的一端系在天花板上的O点，另一端系一个质量为m的小球，将小球拉至水平位置无初速释放。在O点正下方的P点钉一个很细的钉子。小球摆到竖直位置时，绳碰到钉子后将沿半径较小的圆弧运动。为使小球能绕钉做完整的圆运动，P与O点的最小距离是多少?参考答案：EhACRB3如下列图，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，小球的质量为m，电量大小为-q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为 (小球的重力大于所受的电场力) 。(1) 求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；(2) 假如使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？参考答案：(1) a =(mgqE ) (2) h =有支撑物杆、拱、管、环这几类模型中，物体刚好能够通过最高点的临界条件是v = 01. 圆形光滑轨道位于竖直平面内，其半径为R，质量为m的金属小球环套在轨道上，并能自由滑动，如下列图，以下说法正确的答案是 A. 要使小圆环能通过轨道的最高点，小环通过最低点时的速度必须大于B. 要使小圆环通过轨道的最高点，小环通过最低时的速度必须大于C. 如果小圆环在轨道最高点时的速度大于，如此小环挤压轨道外侧D. 如

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