高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第28點(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律在臨界和極值問(wèn)題中的應(yīng)用素材 滬科版必修1（通用）

《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第28點(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律在臨界和極值問(wèn)題中的應(yīng)用素材 滬科版必修1（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第28點(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律在臨界和極值問(wèn)題中的應(yīng)用素材 滬科版必修1（通用）（3頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第28點(diǎn)　牛頓運(yùn)動(dòng)定律在臨界和極值問(wèn)題中的應(yīng)用 在某些物理情景中，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過(guò)程中，由于條件的變化，會(huì)出現(xiàn)兩種狀態(tài)的銜接，兩種現(xiàn)象的分界，同時(shí)使某個(gè)物理量在特定狀態(tài)時(shí)，具有最大值或最小值．這類問(wèn)題稱為臨界、極值問(wèn)題． 臨界極值問(wèn)題是動(dòng)力學(xué)的常見(jiàn)問(wèn)題，常用的解決方法有： (1)極限法：在題目中如出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語(yǔ)時(shí)，一般隱含著臨界問(wèn)題，處理這類問(wèn)題時(shí)，可把物理問(wèn)題(或過(guò)程)推向極端，從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))顯現(xiàn)出來(lái)，達(dá)到快速求解的目的． (2)假設(shè)法：有些物理過(guò)程中沒(méi)有明顯出現(xiàn)臨界狀態(tài)的線索，但在變化過(guò)程中有可能出現(xiàn)臨界狀態(tài)，也可能不出現(xiàn)臨界狀態(tài)，解答這

2、類問(wèn)題，一般用假設(shè)法． (3)數(shù)學(xué)方法：將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式求解得出臨界條件． 對(duì)點(diǎn)例題　一個(gè)質(zhì)量為m的小球B，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩1、2分別固定在車廂的A、C兩點(diǎn)，如圖1所示，已知兩繩拉直時(shí)，兩繩與車廂前壁的夾角均為45°.試求： 圖1 (1)當(dāng)車以加速度a1＝g向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)1、2兩繩的拉力的大??； (2)當(dāng)車以加速度a2＝2g向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，1、2兩繩的拉力的大?。? 解題指導(dǎo)　設(shè)當(dāng)細(xì)繩2剛好拉直而無(wú)張力時(shí)，車的加速度為向左的a0，由牛頓第二定律得，F(xiàn)1cos 45°＝mg，F(xiàn)1sin 45°＝ma0，可得：a0＝g. (1)因a1＝

3、ga0，故細(xì)繩1、2均張緊，設(shè)拉力分別為F12、F22，由牛頓第二定律得 解得：F12＝mg，F(xiàn)22＝mg. 答案　(1)mg　0　(2)mg　mg 特別提醒　求解此類問(wèn)題時(shí)，一定要找準(zhǔn)臨界點(diǎn)，從臨界點(diǎn)入手分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，看哪些量達(dá)到了極值，然后對(duì)臨界狀態(tài)應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合整體法、隔離法求解即可． 如圖2所示，質(zhì)量為m的物塊放在傾角為θ的斜面上，斜面的質(zhì)量為M，斜面與物塊無(wú)摩擦，地面光滑．現(xiàn)對(duì)斜面施加一個(gè)水平推力F，要使物塊相對(duì)斜面靜止，力F應(yīng)為多大？(重力加速度為g) 圖2 答案　(m＋M)gtan θ 解析　 兩物體無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，說(shuō)明兩物體加速度相同，且沿水平方向．先選取物塊m為研究對(duì)象，求出它的加速度就是整體的加速度，再根據(jù)F＝(m＋M)a，求出推力F.物塊受兩個(gè)力，重力mg和支持力N，且二力合力方向水平．如圖所示，可得： ma＝mgtan θ，即a＝gtan θ 以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得 F＝(m＋M)a＝(m＋M)gtanθ