高一物理17临界问题-讲义（学生版）.pdf

17临界问题

知识结构

学习目标

1.掌握静摩擦力和滑动摩擦力的状态判断，处理摩擦力的临界问题；

2．理解绳子的弹力、弹簧的弹力、支持力突变的特点，解决相关问题．

一、【情境问题】临界问题的计算

1.知识讲解

我们介绍了连接体的处理方法——整体法——把几个物体视为一个整体来处理。然而在实际问题中

几个物体能否实现同步运动却常常是有条件的。物体同步运动与物体间发生相对运动的“转折点”就是

我们即将学习的临界状态。

1．临界条件

由于临界状态处于两种物理状态之间，所以它常常包含着这两种状态的（可调和的）全部的性质。

具体如下：

1

2.随堂巩固

摩擦力临界之板块问题初步

例题

1.如图所示，物体叠放在物体上，置于光滑水平面上．，质量分别为和，、

之间的动摩擦因数为．在物体上施加水平方向的拉力，开始时，此后逐渐增大，在

增大到的过程中，以下判断正确的是（）

A.两物体间始终没有相对运动

B.两物体间从受力开始就有相对运动

C.当拉力时，两物体均保持静止状态

D.两物体开始没有相对运动，当时，开始相对滑动

练习

2.如图所示，两物体叠放在光滑水平面上，二物间动摩擦因数为，已知它们的质量，

，力作用在上（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，），求：

（1）当时，求物体受到的摩擦力大小．

（2）当时，求受到的摩擦力大小？

2

3.如图所示，小车质量为，与水平地面阻力忽略不计，小物块质量，小物块与小

车间的动摩擦因数为，则：（）

（1）小车在外力作用下以的加速度向右运动时，小物块受到的摩擦力是多大．

（2）欲使小车产生的加速度，给小车需要提供多大的水平推力．

例题

4.如图所示，在粗糙的水平面上，静止一质量为的平木板．现把一质量为的木块轻放上平木板的

上端．为把平木板从木块下方抽出来，必须对平木板施加一向右的水平恒力．设所有接触面

的滑动摩擦因数都为，重力加速度为，求的最小值．

练习

5.如图所示，水平桌面上有一薄木板，其右端与桌面右端相齐．薄木板的质量，长度

．在薄木板的中央有一个小滑块可视为质点，质量，小滑块与薄木板之间的动

摩擦因数，小滑块，薄木板与桌面之间的动摩擦因数相等，皆为．设小滑块与薄

木板之间的最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力．某时刻起对薄木板施加一个向右的水平拉

力，使木板向右运动．求：

（1）当外力时，与的加速度各为多大？

（2）若使小滑块与木板之间发生相对滑动，拉力至少是多大？

（3）若使小滑块脱离木板但不离开桌面，求拉力应满足的条件．

例题

6.如图所示，一辆小车静止在水平面上，在小车上放一个质量为的物体，它被一根水平方向

上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为．现沿水平向右的方向对小车施以作用

力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到