高考物理复习微专题五动力学中的临界极值问题省公开课一等奖百校联赛赛课微课获奖PPT课件.pptx

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(1)有些题目中有“刚好”“恰好”“恰好”等字眼,显著表明题述过程存在临界点。
(2)若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述过程存在“起止点”,而这些“起止点”往往就对应临界状态。
(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“最少”等字眼,表明题述过程存在极值,这个极值点往往是临界点。
(4)若题目要求“最终加速度”“稳定速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度。
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(1)以定律、定理为依据,首先求出所研究问题普通规律和普通解形式,然后再分析、讨论临界特殊规律和特殊解。
(2)直接分析、讨论临界状态,找出临界条件求出临界值。在研究临界问题时,应着重于对应物理量取值范围和相关物理现象发生或消失条件讨论。
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【例题】如图所表示,质量为m=1 kg物块放在倾角为θ=37°斜面体上,斜面体质量为M=2 kg,斜面与物块间动摩擦因数为μ=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,地面光滑。现对斜面体施一水平推力F,要使物块m相对斜面静止,试确定推力F取值范围。(g取10 m/s2,结果保留一位小数)
答案: N≤F≤ N
解析:假设水平推力F较小,物块相对斜面含有下滑趋势,当刚要下滑时,推力F含有最小值,设大小为F1,此时物块受力如图甲所表示。对物块分析,在水平方向有FNsinθ-μFNcosθ=ma1,
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竖直方向有FNcosθ+μFNsinθ-mg=0,
对整体有F1=(M+m)a1,
代入数值得a1≈ m/s2,F1≈ N。
假设水平推力F较大,物块相对斜面含有上滑趋势,当刚要上滑时,推力F含有最大值,设大小为F2,
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此时物块受力如图乙所表示。
对物块分析,在水平方向有
FN'sinθ+μFN'cosθ=ma2,
竖直方向有FN'cosθ-μFN'sinθ-mg=0,
对整体有F2=(M+m)a2,
代入数值得a2≈ m/s2,F2≈ N,
N≤F≤ N。
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