人教版普高物必修1 第4章 运动和力的关系 第10讲 专题强化4--临界问题

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人教版普高物必修1 第4章 运动和力的关系 第10讲 专题强化4--临界问题

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人教版普高物必修1 第4章 运动和力的关系 第10讲专题强化4--临界问题(讲义)--教师版(定稿
人教版普高物必修1 第4章 运动和力的关系 第10讲专题强化4--临界问题(讲义)
知识点1、力学中的临界问题 几种临界状态及其对应的临界条件
1.临界问题:某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态。
2.关键词语:在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰好”等词语,一般都暗示了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。
3解题方法
3.1、极限法:在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语时,则一般隐含着临界问题,处理这类问题时,应把物理过程推向极限,从而使临界条件暴露出来。
3.2、假设法:在有些物理过程中,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,也可能不出现临界问题,解答这类题时,一般用假设法。
3.2、数学方法:将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式求解得出临界条件。
4、常见的几种临界状态及其对应的临界条件:
4.1、摩擦临界(相对滑动的临界条件):
当由静摩擦力连接的两个物体由相对静止开始相对滑动:
① 物体仍保持相对静止(二物共速)
② 物体间静摩擦力达到最大值
4.2、 弹力临界(接触与脱离的临界条件):当相互接触的两个物体即将分离时:
① 物体仍保持接触(二物共速、共加速度) ② 物体间弹力FN=0
4.3、 张力临界(绳子断裂与松弛的临界条件):
当连接两个物体的轻绳即将断裂或松弛时:
① 轻绳仍然伸直(二物沿绳方向分速度相同)
② 绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,
绳子松弛的临界条件是:轻绳上的张力FT=0。
4.4、加速度最大与速度最大的临界条件:当物体在变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合外力最大时,具有最大加速度;合外力最小时,具有最小加速度。当出现速度有最大值或最小值的临界条件时,物体处于临界状态,所对应的加速度为零。
5动力学问题涉及临界问题时的处理方法
5.1、识别临界陷阱——发现题目涉及“临界问题”
许多临界问题,题干中常用“恰好”、“刚好”、“最大”、“至少”……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发现问题中隐含的临界陷阱。
说明:某些较难的题目甚至可能没有任何征兆,这需要同学们仔细甄别。
5.2、 确定临界状态——利用“临界条件”明确情境
利用前文讲授的“临界条件”,在正式解题之前,应先计算出临界状态中的其它物理量(加速度、牵引力等)的数值,和条件比对,以确定问题对应的物理情境。
说明:某些较难的题目可能没有足够的已知条件去确定问题情境,这表示问题将涉及分类讨论。
5.3、在确定好的物理情境中列式计算
专题讲练1
1.1、弹力临界(接触与脱离的临界条件)--接触与脱离的临界问题
1、在静止的电梯里放一个木块A,A的右边被一个伸长的弹簧拉着而保持静止,以下电梯的运动中,A可能被拉动的情况是( C )
A.电梯向上匀速运动时 B.电梯向上启动时
C.电梯向上制动时 D.电梯向下制动时
2、如图所示,左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上,物体放于长木板上静止,此时弹簧对物体的弹力大小为3 N,物体的质量为0.5 kg,物体与木板之间无摩擦,现使木板与物体一起以6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时,则( A )
A.物体对左侧挡板的压力等于零 B.物体对左侧挡板的压力大小等于3 N
C.物体受到4个力的作用 D.弹簧对物体的弹力大小等于6 N
3、如图,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,放置在水平面上,水平面与物体间的摩擦力可忽略,两物体的质量分别为mA=4 kg,mB=6 kg。从t=0开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上,FA、FB随时间的变化规律为FA=(8-2t)N,FB=(2+2t)N。
(1)两物体何时分离?
(2)求物体B在1 s时和5 s时运动的加速度大小?
答案 (1)2 s (2)1 m/s2 2 m/s2
解析 (1)设两物体在t1时刻恰好分离(即相互作用的弹力为0),此时二者的加速度仍相同,由牛顿第二定律得=,代入数据解得t1=2 s。
(2)在t=1 s内,两物体以共同的加速度运动。对A、B系统,由牛顿第二定律有FA+FB=(mA+mB)a1,代入数据解得a1=1 m/s2
5 s时,A、B两物体已分离,对B物体,由牛顿第二定律有FB=mBa2
代入数据解得a2=2 m/s2。
4、 如图,光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体,A、B的质量分别为,,从开始,推力和拉力分别作用于A、B上,、大小随时间变化的规律分别为,。则( D )
A. A、B两物体一直做匀加速直线运动 B. 当时,A、B两物体之间的弹力为零
C. 时开始A、B两物体之间的弹力为零 D. 时,B物体的加速度为
5、(多选)如图所示,甲、乙二人想让水平地面上静止放置的A、B两小车向右运动,两小车相互接触但并不连接,质量分别为mA=20 kg、mB=30 kg。从t=0时刻开始,甲给A水平向右的推力为FA,乙给B水平向右的拉力为FB,FA、FB随时间的变化规律分别为FA=(10-2t) N,FB=(2+2t) N。(车轮与地面间的摩擦忽略不计)( AD )
A.A、B两车在2.6 s时分离 B.2 s内B车的位移是1.08 m
C.4 s时A车的加速度大小为0.24 m/s2 D.4 s时B车的加速度大小为 m/s2
解析 两小车分离时aA=aB且FN=0,故aA=,aB=,解得t=2.6 s,A正确。
在0~2 s内,a==0.24 m/s2,x=×0.24×22 m=0.48 m,B错误。
4 s时两小车已分离,aA′= m/s2=0.1 m/s2,aB′= m/s2= m/s2,C错误,D正确。
6、如图所示,细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,则( B )
A.当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为0.5 mg
B.当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力为零
C.当滑块以加速度a=g向左加速运动时,细线中拉力为mg
D.当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,细线中拉力为2 mg
解析 当滑块向左做匀速运动时,根据平衡条件可得细线的拉力大小为FT=mgsin 45°=mg,故A错误;设当小球贴着滑块一起向左运动且支持力为零时加速度为a0,小球受到重力、拉力作用,如图所示,根据牛顿第二定律可知加速度a0==g,此时细线的拉力FT==mg,故B正确,C错误;当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,此时小球已经飘离滑块的斜面,则此时细线中拉力为FT==mg,故D错误。
7、一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持力,和货车一起保持静止,如图所示。(重力加速度为g)
(1)当货车以某一加速度向左加速时,A对C和B对C的支持力大小会增大还是减小?请说明理由。
(2)当货车向左运动的加速度增大到一定值时,桶C就脱离A而运动到B的右边,这个加速度为多大?
解析 (1)当桶C与货车保持静止时,以C为研究对象,对C进行受力分析,如图所示。
由题意知α=β=30°
货车静止时,对桶C,水平方向上有FBC·sin α=FAC·sin β,
竖直方向上有FBC·cos α+FAC·cos β=mCg
整理得FAC=FBC=mCg
货车向左加速时,仍有α=β=30°,同理水平方向上有FBC′sin α-FAC′sin β=mCa
竖直方向上有FBC′cos α+FAC′cos β=mCg, 整理得FBC′>mCg,FAC′综上,货车向左加速时A对C的支持力减小,B对C的支持力增大。
(2)当桶C脱离A时,有FAC″=0,这一瞬间仍有α=β=30°,此时有
FBC″cos α=mCg,FBC″sin α=mCa′ 解得a′=g。
8、如图所示,一辆货车载着许多相同的圆柱形空油桶在高速公路上匀速行驶,由于雾霾影响,该车驾驶员的能见度为s。已知每只空油桶质量为m,重力加速度为g,不计油桶之间的摩擦力。
(1)货车匀速行驶时,桶C受到桶A给它的支持力为多大?
(2)为防止紧急刹车时桶C脱离桶B砸向前方的驾驶室而发生危险,刹车时的加速度不能超过多少?
(3)为确保安全行驶,货车匀速行驶的速度不能超过多大?
答案:(1)mg (2)g (3)
解析:(1)货车匀速行驶时,A、B、C均处于平衡状态,
对桶C受力分析如图,正交分解可得 2FN1cos 30°=mg,
解得FN1=mg。
(2)在C脱离B的瞬间,对桶C受力分析如图,
竖直方向上:FN2cos 30°=mg, 水平方向上:FN2sin 30°=ma。 联立可得a=g,方向向右。
以最大加速度做减速运动,由速度位移公式02-v2=2(-a)s,解得v=。
9、如图,把长方体切成质量分别为m和M两部分,切面与底面成角θ,长方体置于水平地面上,一切摩擦不计。至少要用多大的水平力F推m,m才相对于M滑动? 答案 :
10、如图所示,一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间,三角劈的重力为G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ,劈的斜面与竖直墙面是光滑的。问:欲使三角劈静止不动,球的重力不能超过多大 (设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 【答案】
11、如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为a2的匀减速运动直至静止,经过的总路程为s,运动过程中的最大速度为v。
(1)求箱子加速阶段的加速度大小a1。
(2)若a>gtanθ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。
【答案】(1)(2)0N;
【解析】(1)箱子向右运动直到停下的v-t图像。
如图1所示:由匀变速直线运动的公式:有v2=2a1s1,
v2=2a2s2且s1+s2=s。解得:
(2)假设球刚好不受箱子作用,球不受箱子作用时的受力分析图如图2所示,所以
FNsinθ=ma0;FNcosθ=mg解得a0=gtanθ
箱子减速时加速度水平向左,当a>gtanθ时,箱子左壁对球的作用力为零,顶部对球的力不为零。
此时球受力如图:由牛顿第二定律得F′Ncosθ=F+mg;F′Nsinθ=ma解得F=
12、质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上,绳与竖直方向夹角为37
(1)汽车匀速运动时,细绳对小球的拉力和车后壁对小球的压力
(2)当汽车以加速度2m/s2向右减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后的壁的压力
(3)当汽车以加速度10m/s2向右减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力
【答案】(1)T=50N,FN=30N(2)T=50N,FN=22N(3)T=56.4N,FN=0
【解析】(1)匀速运动时,由平衡条件得:Tsinθ=FN,Tcosθ=mg
代入数据得:T=50N,FN=30N,拉力方向沿细绳指向斜上方,压力方向水平向右
当汽车向右匀减速行驶使,设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0,
由牛顿第二定律得:Tsinθ=ma0,Tcosθ=mg 代入数据得:a0=gtanθ=7.5m/s2
当汽车以a=2m/s2向右匀减速行驶时,由牛顿第二定律得:
Tcosθ=mg;Tsinθ-FN=ma 代入数据得:T=50N,FN=22N,拉力和压力方向同(1)
当汽车向右匀减速行驶使,设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0,
由牛顿第二定律得:Tsinθ=ma0,Tcosθ=mg 代入数据得:a0=gtanθ=7.5m/s2
因为a=10m/s2>a0,所以小球飞起来,FN=0。设此时绳与竖直方向的夹角为α,由牛顿第二定律得:
,tanα=ma/mg=1所以α=45
13、如图所示,某车中有一倾角为30°的斜面,当小车沿水平方向向左加速运动时,斜面上质量为m的物体与小车始终保持相对静止。(重力加速度为g)
(1)若物体所受的摩擦力为零,则小车的加速度为多大?
(2)若小车的加速度大小等于重力加速度g,求斜面对物体的摩擦力的大小和方向。
答案 (1)g (2)mg,方向沿斜面向下
解析  (1)若物体不受摩擦力,则其受力如图所示,
F合=mgtan θ=ma 解得a=g。
(2)由于给定的加速度大于临界加速度,故斜面对物体的静摩擦力方向向下。由牛顿第二定律有
FNcos 30°-Ffsin 30°=mg
FNsin 30°+Ffcos 30°=ma
解得Ff=mg,方向沿斜面向下。
1.2、弹簧端物体的临界分离问题
1.如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,以下说法正确的是( A )
A.从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程
B.从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程
C.从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大
D.速度达到最大时加速度也达到最大
2、如图所示,一根竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上一端与一个物体M相连接,将一个小球m先后三次分别从离地面高度h1、h2和h3(h1>h2>h3)处由静止释放,每次小球落在物体M上后,压缩弹簧值最低点后有反弹,直至脱离物块M不计空气阻力,设小球三次脱离弹簧的瞬间,弹簧的长度分别为L1、L2、L3则( A )
A、L1=L2=L3 B、L1>L2>L3
C、L13、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为L0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为(A)
A. L0 B. L0 C. L0 D. L0
提示:当m即将脱离时,m和m0的加速度相同,它们的弹力为零,对m有:mg=ma ,设弹簧对m0的作用力为F,m0g+F=m0a,联立得F=0,因此,弹簧处于原长状态。
4、如图所示,质量都为 m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg 的恒力F向上拉B,运动距离h 时B与A分离.则下列说法中正确的是( C )
A.B和A刚分离时,弹簧为原长 B.B和A刚分离时,它们的加速度为g
C.弹簧的劲度系数等于 mg/h
D.在B与A分离之前,它们作匀加速运动
5.如图所示,质量为m的托盘P(包括框架)悬挂在轻质弹簧的下端处于静止状态,托盘的上表面水平。t=0时刻,将质量也为m的物块Q轻轻放到托盘上,t1时刻P、Q速度第一次达到最大;t2时刻,P、Q第一次下降到最低点,运动过程中物块Q始终没有脱离托盘P的上表面,下列说法正确的是( CD )(多选)
A.0~t1时间内Q处于超重状态 B.0~t2时间内Q处于失重状态
C.t1~t2时间内Q处于超重状态 D.t2时刻,Q的加速度最大
解析:因运动过程中Q始终没有脱离托盘P的上表面,所以P和Q始终具有相同的速度和加速度,可对P和Q整体分析,0~t1时间内整体向下做加速运动,P和Q整体加速度方向向下,处于失重状态,故A错误;t1~t2时间内,整体向下做减速运动,加速度方向向上,处于超重状态,故B错误,C正确;整体运动过程中由牛顿第二定律可知,t2时刻,弹簧的形变量最大,整体加速度最大,故D正确。
6.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧下端系一个质量为m的小球A,小球被水平挡板P托住使弹簧长度恰为自然长度(小球与挡板不粘连),然后使挡板P以恒定的加速度a(a<g)开始竖直向下做匀加速直线运动,则(BD)(多选)
A.小球与挡板分离的时间为t=
B.小球与挡板分离的时间为t=
C.小球从开始运动直到最低点的过程中,小球速度最大时弹簧的伸长量x=
D.小球从开始运动直到最低点的过程中,小球速度最大时弹簧的伸长量x=
解析:小球与挡板之间弹力为零时分离,此时小球的加速度仍为a,由牛顿第二定律得mg-kx=ma,由匀变速直线运动的位移公式得x=at2,解得小球与挡板分离的时间为t=,故A错误,B正确;小球速度最大时合力为零,根据胡克定律可得小球速度最大时弹簧的伸长量x=,故C错误,D正确;故选BD。
7、(多选)如图,两个质量均为m的相同物块A、B叠放在轻弹簧上,处于静止状态。轻弹簧下端固定在地面上,劲度系数为k。现对A物块施加竖直向上的恒力F=1.6mg(g为重力加速度),下列说法正确的是(ACD)
A.力F作用瞬间,A、B间的弹力大小为0.2mg B.A、B刚分离时,A的加速度大小为g
C.A、B刚分离时,弹簧的弹力大小为1.6mg
D.从F开始作用到A、B刚分离,弹簧的形变量减小了
解析 力F作用瞬间,A、B一起向上加速,根据牛顿第二定律可得A、B整体加速度大小为a===0.8g
隔离A,由牛顿第二定律有F+FN-mg=ma,可求得A、B间的弹力大小为FN=0.2mg,故A正确;
A、B刚分离时,A、B间的弹力大小为0,对A由牛顿第二定律可得A的加速度大小为aA==0.6g,此时A、B的加速度大小相等, 故B的加速度大小aB=0.6g,则有F弹-mg=maB,解得F弹=1.6mg,故B错误,C正确;
依题意可得,从F开始作用到A、B刚分离,弹簧弹力的减小量为ΔF弹=2mg-1.6mg=0.4mg
根据胡克定律可得弹簧形变量减小了Δx==,故D正确。
1.3、摩擦(相对滑动的临界条件)---相对静止(或相对滑动)的临界问题
1、如图,物块A放在物块B上,A、B质量分别为m、M,A、B间的动摩擦因数为μ,水平地面光滑,现用水平向右的力F拉A。
(1)若A、B没有发生相对滑动,求A、B的加速度大小。
(2)A、B未发生相对滑动,随着F的增大,A所受的摩擦力如何变化?
(3)A、B发生相对滑动的临界条件是什么?
答案 (1)对A、B整体:F=(m+M)a,a=。
(2)对物块A:Ff=ma ,Ff=F,随着F增大,Ff增大。 (3)A所受摩擦力达到最大静摩擦力。
2、如图所示,质量为M的长木板位于光滑水平面上,质量为m的物块静止在长木板上,两者之间的动摩擦因数为μ,现对物块施加水平向右的恒力F,若恒力F超过某一临界数值,长木板与物块将发生相对滑动,重力加速度大小为g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力,则恒力F的临界值为( C )
A.μmg B.μMg
C.μmg(1+) D.μmg(1+)
物块与长木板恰好不发生相对滑动时,对整体有F=(M+m)a,对长木板有μmg=Ma,解得F=μmg(1+),C正确。
3、(多选)如图所示,已知物块A、B的质量分别为m1=4 kg、m2=1 kg,A、B间的动摩擦因数为μ1=0.5,A与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10 m/s2,在水平力F的推动下,要使A、B一起运动且B不下滑,则力F的大小可能是( CD )
A.50 N B.100 N C.125 N D.150 N
解析 若B不下滑,对B有μ1FN≥m2g,由牛顿第二定律得FN=m2a;对整体有F-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a,则F≥(m1+m2)g=125 N,选项C、D正确。
4、高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( B )
A.2.0 m/s2 B.4.0 m/s2 C.6.0 m/s2 D.8.0 m/s2
5、如图所示,A、B两个物体叠放在一起,静止在粗糙水平地面上,B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1,A与B间的动摩擦因数μ2=0.2。已知A的质量m=2 kg,B的质量M=3 kg,重力加速度g取10 m/s2。现对物体B施加一个水平向右的恒力F,为使A与B保持相对静止,则恒力F的最大值是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( B )
A.20 N B.15 N
C.10 N D.5 N
恒力最大时,对A有μ2mg=ma;对A、B整体有Fmax-μ1(m+M)g=(m+M)a,联立解得Fmax=15 N,选项B正确。
6、(多选)如图所示,质量为m=3 kg的木块放在质量为M=1 kg的长木板上,开始处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1,重力加速度g=10 m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,当木块受到水平向右的拉力F后,下列说法正确的是( AC )
A.木板受到地面的摩擦力的大小可能是1 N
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是4 N
C.当F>12 N时,木块才会在木板上滑动 D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
解析 木板与地面间滑动摩擦力的大小为 Ff2=μ2(m+M)g=4 N
木块与木板间的滑动摩擦力大小为 Ff1=μ1mg=6 N
当F≤4 N时,木块与木板仍保持静止状态,木板与地面间为静摩擦力,大小等于拉力F,故B错误,A正确;
当拉力为F0时木块与木板间刚好发生相对滑动,由牛顿第二定律得 a0==解得F0=12 N
所以当F>12 N时,木块才会在木板上滑动,故C正确; 当F>4 N时,木板向右运动,故D错误。
7、(多选)如图所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动,小车质量是M,木块质量是m,加速度大小为a,木块和小车之间动摩擦因数为μ。则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( CD )
A.μmg B.μ(M+m)g C. D.ma
解析:先对整体受力分析,受重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有F=(M+m)a  ①,再对木块受力分析,受重力、支持力和向前的静摩擦力,根据牛顿第二定律,有f=ma ②,由①②联立解得f=ma=,
8、如图所示,A、B 两物块叠在一起静止在水平地面上,A 物块的质量 mA=2 kg,B 物块的质量 mB=3 kg,A 与 B 接触面间的动摩擦因数μ1=0.4,B 与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,现对 A 或对 B 施加一水平外力 F,使 A、B 相对静止一起沿水平地面运动,重力加速度 g 取 10 m/s2,物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( BD ) (多选)
A.若外力 F 作用到物块 A 时,则其最小值为 8 N
B.若外力 F 作用到物块 A 时,则其最大值为 12 N
C.若外力 F 作用到物块 B 时,则其最小值为 13 N
D.若外力 F 作用到物块 B 时,则其最大值为 25 N
9、如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为和,下列反映和变化的图线中正确的是( A )
10、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 =0.2,已知它们的质量m=6kg,M=2kg,力F作用在m上(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)),求:
⑴ 当F=16N时,求B物体受到的摩擦力大小;
⑵ 当F=50N时,求B受到的摩擦力大小?
答案: 临界时:,, ⑴ 、相对静止 ⑵ 、相对滑动
11、如图所示,在粗糙的水平面上,静止一质量为M的平木板。现把一质量为m的木块轻放上平木板的上端。为把平木板M从木块m下方抽出来,必须对平木板施加一向右的水平恒力F。设所有接触面的滑动摩擦因数都为 ,重力加速度为g,求F的最小值。
答案: 临界时:,
12、如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v0沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度为g。
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数。
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
【答案】(1)(2)60°;
【解析】(1)当θ=30°时,对物块受力分析:并列出平衡方程mgsinθ=μFN; FN-mgcosθ=0
则动摩擦因数μ=tanθ=tan30°=
(2)当θ变化时,设物块的加速度为a,则:mgsinθ+μmgcosθ=ma
物块的位移为s,则:v2=2as 则
令tanα=μ,则当α+θ=90°时s最小,即θ=60°,小物块沿木板滑行的最小距离为
1.4、张力临界(绳子断裂与松弛的临界条件)---绳子断裂或松弛的临界问题
1、(多选)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连,小球某时刻正处于如图所示状态,设斜面对小球的支持力为FN,细绳对小球的拉力为FT,若该时刻FT为零,则此时小车可能的运动情况是( BC )
A.小车向右做加速运动
B.小车向右做减速运动
C.小车向左做加速运动
D.小车向左做减速运动
2、光滑圆环C套在细线上,细线两端固定于小车顶上的A、B两点,车子沿水平方向做匀变速运动,稳定时,细线BC竖直,AC与竖直方向的夹角为60°,重力加速度大小为g,则( ABD )(多选)
A.车子可能向右运动
B.车子可能向左运动
C.车子运动的加速度大小为g
D.车子运动的加速度大小为g
解析:细线AC段与BC段对圆环的拉力大小相等,圆环光滑,圆环受力如图所示,对圆环,在竖直方向,由平衡条件得T+T cos 60°=mg,在水平方向,由牛顿第二定律得T sin 60°=ma,代入数据解得a=g,方向水平向左,小车可能向左做匀加速直线运动,也可能向右做匀减速直线运动,故A、B、D正确,C错误。
3、如图所示,两细绳与水平车顶夹角分别为60°和30°,物体质量为m,当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运动时,求绳1和绳2的拉力大小。(g为重力加速度)
答案 mg 0
解析 绳1和绳2的拉力与小车的加速度大小有关。当小车的加速度大到一定值时物体会“飘”起来,导致绳2松弛,没有拉力,假设绳2的拉力恰为0,即FT2为0,则有FT1cos 30°=ma′,FT1sin 30°=mg,解得a′=g,因为小车的加速度大于g,所以物体已“飘”起来,绳2的拉力大小FT2′=0,绳1的拉力大小FT1′==mg。
5、一个质量为m的小球B,用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点,如图所示。已知两绳拉直时,两绳与车厢前壁的夹角均为45°,当车以加速度a=g(重力加速度为g)向左做匀加速直线运动时,求1、2两绳拉力的大小。
答案 mg 0
解析 设当细绳2刚好拉直而无张力时,车的加速度向左且大小为a0,由牛顿第二定律得F1cos 45°=mg,F1sin 45°=ma0,可得a0=g。
因a=g6、如图甲所示,物体的质量为2kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,轻绳AC水平,轻绳AB与水平方向的夹角θ1=60°,在物体上另施加一个与AC、AB共面且方向与水平方向成θ2=60°角的拉力F,取g=10m/s2,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.
【答案】N≤F≤N
【解析】对物体受力分析如上图乙所示,由平衡条件有Fcosθ2-F2-F1cosθ1=0 Fsinθ2+F1sinθ1-mg=0
要使两绳都能伸直,则有F1≥0,F2≥0由以上各式可解得F的取值范围为N≤F≤N。
1.5、其他几种常见的临界与分离问题
1、如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为0.5 kg的小车的支架上用轻绳连接着质量也为0.5 kg的小球,小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑,在小车下滑的过程中,轻绳恰好处于水平,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( C )
A.轻绳的拉力大小为5 N B.轻绳的拉力大小为10 N
C.外力F为15 N D.外力F为20 N
解析:取小球为研究对象,分析其受力如图所示,则=tan 30°,解得轻绳的拉力大小为T=5 N,故A、B错误;取小球为研究对象,由牛顿第二定律得F合==ma,解得a=20 m/s2,小球与小车相对静止一起下滑,具有共同的加速度,则小车的加速度大小也为a=20 m/s2,对整体进行受力分析,由牛顿第二定律可得在沿斜面方向上有 F+2mg sin 30°=2ma,解得F=15 N,故C正确,D错误。
2、如图所示,一根质量为 m、长为L的匀质链条,一端位于光滑的水平桌面上,另一端少许下垂于桌子边缘,并绕过光滑的定滑轮从静止开始下滑.设桌面足够高,则链条在下滑的过程中,对滑轮产生的最大压力是( B )
1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的; 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功人教版普高物必修1 第4章 运动和力的关系 第10讲专题强化4--临界问题(讲义)--学生版(定稿
人教版普高物必修1 第4章 运动和力的关系 第10讲专题强化4--临界问题(讲义)
知识点1、力学中的临界问题 几种临界状态及其对应的临界条件
1.临界问题:某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态。
2.关键词语:在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰好”等词语,一般都暗示了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。
3解题方法
3.1、极限法:在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语时,则一般隐含着临界问题,处理这类问题时,应把物理过程推向极限,从而使临界条件暴露出来。
3.2、假设法:在有些物理过程中,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,也可能不出现临界问题,解答这类题时,一般用假设法。
3.2、数学方法:将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式求解得出临界条件。
4、常见的几种临界状态及其对应的临界条件:
4.1、摩擦临界(相对滑动的临界条件):当由静摩擦力连接的两个物体由相对静止开始相对滑动:
① 物体仍保持相对静止(二物共速)
② 物体间静摩擦力达到最大值
4.2、 弹力临界(接触与脱离的临界条件):当相互接触的两个物体即将分离时:
① 物体仍保持接触(二物共速、共加速度)
② 物体间弹力FN=0
4.3、 张力临界(绳子断裂与松弛的临界条件):当连接两个物体的轻绳即将断裂或松弛时:
① 轻绳仍然伸直(二物沿绳方向分速度相同)
② 绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,
绳子松弛的临界条件是:轻绳上的张力FT=0。
4.4、加速度最大与速度最大的临界条件:当物体在变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合外力最大时,具有最大加速度;合外力最小时,具有最小加速度。当出现速度有最大值或最小值的临界条件时,物体处于临界状态,所对应的加速度为零。
5动力学问题涉及临界问题时的处理方法
5.1、识别临界陷阱——发现题目涉及“临界问题”
许多临界问题,题干中常用“恰好”、“刚好”、“最大”、“至少”……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发现问题中隐含的临界陷阱。
说明:某些较难的题目甚至可能没有任何征兆,这需要同学们仔细甄别。
5.2、 确定临界状态——利用“临界条件”明确情境
利用前文讲授的“临界条件”,在正式解题之前,应先计算出临界状态中的其它物理量(加速度、牵引力等)的数值,和条件比对,以确定问题对应的物理情境。
说明:某些较难的题目可能没有足够的已知条件去确定问题情境,这表示问题将涉及分类讨论。
5.3、在确定好的物理情境中列式计算
专题讲练1
1.1、弹力临界(接触与脱离的临界条件)--接触与脱离的临界问题
1、在静止的电梯里放一个木块A,A的右边被一个伸长的弹簧拉着而保持静止,以下电梯的运动中,A可能被拉动的情况是(   )
A.电梯向上匀速运动时 B.电梯向上启动时
C.电梯向上制动时 D.电梯向下制动时
2、如图所示,左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上,物体放于长木板上静止,此时弹簧对物体的弹力大小为3 N,物体的质量为0.5 kg,物体与木板之间无摩擦,现使木板与物体一起以6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时,则(   )
A.物体对左侧挡板的压力等于零 B.物体对左侧挡板的压力大小等于3 N
C.物体受到4个力的作用 D.弹簧对物体的弹力大小等于6 N
3、如图,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,放置在水平面上,水平面与物体间的摩擦力可忽略,两物体的质量分别为mA=4 kg,mB=6 kg。从t=0开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上,FA、FB随时间的变化规律为FA=(8-2t)N,FB=(2+2t)N。
(1)两物体何时分离?
(2)求物体B在1 s时和5 s时运动的加速度大小?
4、 如图,光滑水平面上放置有紧靠在一起但并不黏合的A、B两个物体,A、B的质量分别为,,从开始,推力和拉力分别作用于A、B上,、大小随时间变化的规律分别为,。则( )
A. A、B两物体一直做匀加速直线运动 B. 当时,A、B两物体之间的弹力为零
C. 时开始A、B两物体之间的弹力为零 D. 时,B物体的加速度为
5、(多选)如图所示,甲、乙二人想让水平地面上静止放置的A、B两小车向右运动,两小车相互接触但并不连接,质量分别为mA=20 kg、mB=30 kg。从t=0时刻开始,甲给A水平向右的推力为FA,乙给B水平向右的拉力为FB,FA、FB随时间的变化规律分别为FA=(10-2t) N,FB=(2+2t) N。(车轮与地面间的摩擦忽略不计)(   )
A.A、B两车在2.6 s时分离
B.2 s内B车的位移是1.08 m
C.4 s时A车的加速度大小为0.24 m/s2 D.4 s时B车的加速度大小为 m/s2
6、如图所示,细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,则(   )
A.当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为0.5 mg
B.当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力为零
C.当滑块以加速度a=g向左加速运动时,细线中拉力为mg
D.当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,细线中拉力为2 mg
7、一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持力,和货车一起保持静止,如图所示。(重力加速度为g)
(1)当货车以某一加速度向左加速时,A对C和B对C的支持力大小会增大还是减小?请说明理由。
(2)当货车向左运动的加速度增大到一定值时,桶C就脱离A而运动到B的右边,这个加速度为多大?
8、如图所示,一辆货车载着许多相同的圆柱形空油桶在高速公路上匀速行驶,由于雾霾影响,该车驾驶员的能见度为s。已知每只空油桶质量为m,重力加速度为g,不计油桶之间的摩擦力。
(1)货车匀速行驶时,桶C受到桶A给它的支持力为多大?
(2)为防止紧急刹车时桶C脱离桶B砸向前方的驾驶室而发生危险,刹车时的加速度不能超过多少?
(3)为确保安全行驶,货车匀速行驶的速度不能超过多大?
9、如图,把长方体切成质量分别为m和M两部分,切面与底面成角θ,长方体置于水平地面上,一切摩擦不计。至少要用多大的水平力F推m,m才相对于M滑动?
10、如图所示,一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间,三角劈的重力为G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ,劈的斜面与竖直墙面是光滑的。问:欲使三角劈静止不动,球的重力不能超过多大 (设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
11、如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为a2的匀减速运动直至静止,经过的总路程为s,运动过程中的最大速度为v。
(1)求箱子加速阶段的加速度大小a1。
(2)若a>gtanθ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。
12、质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上,绳与竖直方向夹角为37
(1)汽车匀速运动时,细绳对小球的拉力和车后壁对小球的压力
(2)当汽车以加速度2m/s2向右减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后的壁的压力
(3)当汽车以加速度10m/s2向右减速行驶时,细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力
13、如图所示,某车中有一倾角为30°的斜面,当小车沿水平方向向左加速运动时,斜面上质量为m的物体与小车始终保持相对静止。(重力加速度为g)
(1)若物体所受的摩擦力为零,则小车的加速度为多大?
(2)若小车的加速度大小等于重力加速度g,求斜面对物体的摩擦力的大小和方向。
1.2、弹簧端物体的临界分离问题
1.如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,以下说法正确的是(   )
A.从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程
B.从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程
C.从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大
D.速度达到最大时加速度也达到最大
2、如图所示,一根竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上一端与一个物体M相连接,将一个小球m先后三次分别从离地面高度h1、h2和h3(h1>h2>h3)处由静止释放,每次小球落在物体M上后,压缩弹簧值最低点后有反弹,直至脱离物块M不计空气阻力,设小球三次脱离弹簧的瞬间,弹簧的长度分别为L1、L2、L3则( )
A、L1=L2=L3 B、L1>L2>L3
C、L13、如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为L0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为( )
A. L0 B. L0 C. L0 D. L0
4、如图所示,质量都为 m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg 的恒力F向上拉B,运动距离h 时B与A分离.则下列说法中正确的是(   )
A.B和A刚分离时,弹簧为原长
B.B和A刚分离时,它们的加速度为g
C.弹簧的劲度系数等于 mg/h
D.在B与A分离之前,它们作匀加速运动
5.如图所示,质量为m的托盘P(包括框架)悬挂在轻质弹簧的下端处于静止状态,托盘的上表面水平。t=0时刻,将质量也为m的物块Q轻轻放到托盘上,t1时刻P、Q速度第一次达到最大;t2时刻,P、Q第一次下降到最低点,运动过程中物块Q始终没有脱离托盘P的上表面,下列说法正确的是( )(多选)
A.0~t1时间内Q处于超重状态
B.0~t2时间内Q处于失重状态
t1~t2时间内Q处于超重状态
D.t2时刻,Q的加速度最大
6.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧下端系一个质量为m的小球A,小球被水平挡板P托住使弹簧长度恰为自然长度(小球与挡板不粘连),然后使挡板P以恒定的加速度a(a<g)开始竖直向下做匀加速直线运动,则( )(多选)
A.小球与挡板分离的时间为t=
B.小球与挡板分离的时间为t=
C.小球从开始运动直到最低点的过程中,小球速度最大时弹簧的伸长量x=
D.小球从开始运动直到最低点的过程中,小球速度最大时弹簧的伸长量x=
7、(多选)如图,两个质量均为m的相同物块A、B叠放在轻弹簧上,处于静止状态。轻弹簧下端固定在地面上,劲度系数为k。现对A物块施加竖直向上的恒力F=1.6mg(g为重力加速度),下列说法正确的是( )
A.力F作用瞬间,A、B间的弹力大小为0.2mg
B.A、B刚分离时,A的加速度大小为g
C.A、B刚分离时,弹簧的弹力大小为1.6mg
D.从F开始作用到A、B刚分离,弹簧的形变量减小了
1.3、摩擦(相对滑动的临界条件)---相对静止(或相对滑动)的临界问题
1、如图,物块A放在物块B上,A、B质量分别为m、M,A、B间的动摩擦因数为μ,水平地面光滑,现用水平向右的力F拉A。
(1)若A、B没有发生相对滑动,求A、B的加速度大小。
(2)A、B未发生相对滑动,随着F的增大,A所受的摩擦力如何变化?
(3)A、B发生相对滑动的临界条件是什么?
2、如图所示,质量为M的长木板位于光滑水平面上,质量为m的物块静止在长木板上,两者之间的动摩擦因数为μ,现对物块施加水平向右的恒力F,若恒力F超过某一临界数值,长木板与物块将发生相对滑动,重力加速度大小为g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力,则恒力F的临界值为(   )
A.μmg B.μMg
C.μmg(1+) D.μmg(1+)
3、(多选)如图所示,已知物块A、B的质量分别为m1=4 kg、m2=1 kg,A、B间的动摩擦因数为μ1=0.5,A与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10 m/s2,在水平力F的推动下,要使A、B一起运动且B不下滑,则力F的大小可能是(   )
A.50 N B.100 N C.125 N D.150 N
4、高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过(  )
A.2.0 m/s2 B.4.0 m/s2 C.6.0 m/s2 D.8.0 m/s2
5、如图所示,A、B两个物体叠放在一起,静止在粗糙水平地面上,B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1,A与B间的动摩擦因数μ2=0.2。已知A的质量m=2 kg,B的质量M=3 kg,重力加速度g取10 m/s2。现对物体B施加一个水平向右的恒力F,为使A与B保持相对静止,则恒力F的最大值是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(   )
A.20 N B.15 N
C.10 N D.5 N
6、(多选)如图所示,质量为m=3 kg的木块放在质量为M=1 kg的长木板上,开始处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1,重力加速度g=10 m/s2,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,当木块受到水平向右的拉力F后,下列说法正确的是(   )
A.木板受到地面的摩擦力的大小可能是1 N
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是4 N
C.当F>12 N时,木块才会在木板上滑动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
7、(多选)如图所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动,小车质量是M,木块质量是m,加速度大小为a,木块和小车之间动摩擦因数为μ。则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是(   )
A.μmg B.μ(M+m)g C. D.ma
8、如图所示,A、B 两物块叠在一起静止在水平地面上,A 物块的质量 mA=2 kg,B 物块的质量 mB=3 kg,A 与 B 接触面间的动摩擦因数μ1=0.4,B 与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,现对 A 或对 B 施加一水平外力 F,使 A、B 相对静止一起沿水平地面运动,重力加速度 g 取 10 m/s2,物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( ) (多选)
A.若外力 F 作用到物块 A 时,则其最小值为 8 N
B.若外力 F 作用到物块 A 时,则其最大值为 12 N
C.若外力 F 作用到物块 B 时,则其最小值为 13 N
D.若外力 F 作用到物块 B 时,则其最大值为 25 N
9、如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为和,下列反映和变化的图线中正确的是( )
10、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 =0.2,已知它们的质量m=6kg,M=2kg,力F作用在m上(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)),求:
⑴ 当F=16N时,求B物体受到的摩擦力大小;
⑵ 当F=50N时,求B受到的摩擦力大小?
11、如图所示,在粗糙的水平面上,静止一质量为M的平木板。现把一质量为m的木块轻放上平木板的上端。为把平木板M从木块m下方抽出来,必须对平木板施加一向右的水平恒力F。设所有接触面的滑动摩擦因数都为 ,重力加速度为g,求F的最小值。
12、如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v0沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度为g。
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数。
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
1.4、张力临界(绳子断裂与松弛的临界条件)---绳子断裂或松弛的临界问题
1、(多选)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连,小球某时刻正处于如图所示状态,设斜面对小球的支持力为FN,细绳对小球的拉力为FT,若该时刻FT为零,则此时小车可能的运动情况是(   )
A.小车向右做加速运动
B.小车向右做减速运动
C.小车向左做加速运动
D.小车向左做减速运动
2、光滑圆环C套在细线上,细线两端固定于小车顶上的A、B两点,车子沿水平方向做匀变速运动,稳定时,细线BC竖直,AC与竖直方向的夹角为60°,重力加速度大小为g,则(   )(多选)
A.车子可能向右运动
B.车子可能向左运动
C.车子运动的加速度大小为g
D.车子运动的加速度大小为g
3、如图所示,两细绳与水平车顶夹角分别为60°和30°,物体质量为m,当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运动时,求绳1和绳2的拉力大小。(g为重力加速度)
5、一个质量为m的小球B,用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点,如图所示。已知两绳拉直时,两绳与车厢前壁的夹角均为45°,当车以加速度a=g(重力加速度为g)向左做匀加速直线运动时,求1、2两绳拉力的大小。
6、如图甲所示,物体的质量为2kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,轻绳AC水平,轻绳AB与水平方向的夹角θ1=60°,在物体上另施加一个与AC、AB共面且方向与水平方向成θ2=60°角的拉力F,取g=10m/s2,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.
1.5、其他几种常见的临界与分离问题
1、如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为0.5 kg的小车的支架上用轻绳连接着质量也为0.5 kg的小球,小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑,在小车下滑的过程中,轻绳恰好处于水平,g取10 m/s2,则下列说法正确的是(   )
A.轻绳的拉力大小为5 N B.轻绳的拉力大小为10 N
C.外力F为15 N D.外力F为20 N
2、如图所示,一根质量为 m、长为L的匀质链条,一端位于光滑的水平桌面上,另一端少许下垂于桌子边缘,并绕过光滑的定滑轮从静止开始下滑.设桌面足够高,则链条在下滑的过程中,对滑轮产生的最大压力是(   )
1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的; 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功

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