牛顿第2定律和临界值问题.pptVIP

牛顿第二定律与力学的临界值问题;学生面临的问题; 1何谓临界状态？;2临界问题特点;3解决临界问题的基本思路;1）分析临界条件;2）．找出临界条件;;思路一.极限法;　　例题1如图甲，质量为m=1Kg的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体质量为M=2Kg，斜面与物块间的动摩擦因数μ=0.2，地面光滑，θ=370，现对斜面体施一水平推力F，要使物体m相对斜面静止，力F应为多大？（设物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2） ;;　　（1）设物块处于相对斜面向下滑的临界状态时，推力为F1，此时物块受力如图乙，取加速度a的方向为x轴正方向。 　　对m：x方向：NSinθ-μNCosθ=ma1 y方向：NCosθ+μNSinθ-mg=0 对整体：F1=（M+m）a1 把已知条件代入， 解得：a1=4.78m/s2， F1=14.34N;　　（2）设物块处于相对斜面向上滑的临界状态时，推力为F2，此时物块受力如图丙， 　　对m：x方向：NSinθ+μNCosθ=ma2 y方向：NCosθ-μNSinθ-mg=0 　　对整体：F2=（M+m）a2 　　把已知条件代入， 解得：a2=11.2m/s2，F2=33.6N 　　则力F的范围： 14.34N≤F≤33.6N 　　;思路二假设法;例2一斜面放在水平地面上，倾角为为θ= 53°，一个质量为m=0.2kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图所示。斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计斜面与水平面的摩擦，当斜面以的加速度a=10m/s2向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力;;;;;　　　解析：当木块加速度a=0时，小球受重力和支持力，支持力的作用点在最低处。当木块加速度逐渐增大，支持力的作用点移到A点时，小球将滚出圆弧槽，此状态为临界状态，小球受力如图2所示，由牛顿第二定律有mgcotα=ma0，得a0=gcotα，当木块向右的加速度至少为时小球能滚出圆弧槽。;;;　　练习3　如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m。现施加水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改为水平力F′拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过（ ） 　　　A．2F B．F/2 C．3F D．F/3;;练习4如图所示，把长方体切成质量分别为m和M的两部分，切面与底面的夹角为θ，长方体置于光滑的水平面上。设切面是光滑的，要使m和M一起在水平面上滑动，作用在m上的水平力F满足什么条件？ ;