热点突破动力学中的临界极值问题分析

*,*,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,单击此处编辑母版标题样式,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,单击此处编辑母版标题样式,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,单击此处编辑母版标题样式,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,单击此处编辑母版标题样式,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,单击此处编辑母版标题样式,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,单击此处编辑母版标题样式,热点突破：,动力学中的临界极值,问题分析,1.,热点透析,2.,典例剖析,3.,规律方法,4.,备选训练,5.,真题演练,第三章 牛顿运动定律,一、热点透析,1.,热点透析,1动力学中的临界极值问题的标志,(1)题目中有“刚好、“恰好、“正好等字眼，说明题述过程存在临界点。,(2)假设题目中有“取值范围、“多长时间、“多大距离等词语，说明题述的过程存在“起止点，而这些起止点往往就对应临界状态。,(3)假设题目中有“最大、“最小、“至多、“至少等字眼，说明题述的过程存在极值，这个极值点往往是临界点。,(4)假设题目要求“最终加速度、“稳定速度等，即是求收尾加速度或收尾速度。,2,几种临界状态和其对应的临界条件如下表所示：,临界状态,临界条件,速度达到最大,加速度达到最大,两物体刚好分离,绳刚好被拉直,绳刚好被拉断,刚好相对滑动,物体所受的合外力为零,两物体间的弹力,F,N,0,绳中张力为零,绳中张力等于绳能承受的最大拉力,两物体间摩擦力到达最大静摩擦力,物体所受的合外力最大,3.处理临界问题的常用方法,(1)极限法,特征：题目中出现“最大、“最小、“刚好等关键词时,一般隐含着临界问题。处理方法：常把物理问题或过程推向极端,从而将临界状态及临界条件显露出来,以到达快速求解的目的。,(2)假设法,特征：有些物理过程无明显的临界问题线索,但在变化过程中可能出现临界状态,也可能不会出现临界状态。处理方法：一般用假设法,即假设出现某种临界状态,分析物体的受力情况及运动状态与题设是否相符,然后根据实际情况进行处理。,(3)数学方法,将物理过程转化为数学表达式，再由数学中求极值的方法，求出临界条件。通常要涉及二次函数、不等式、三角函数等。,二、典例剖析,2.,典例剖析,【例5】如图示，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为的固定斜面，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a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a。,(2)假设agtan，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。,转解析,需要挖掘出此不等式隐含了什么条件？,减速运动中的,a,越大，光滑球的受力情况会如何变化？,此情况下光滑球受力如下图,转原题,【,备选,】,如图示，在倾角为,30,的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块,A,、,B,，它们的质量均为,m,，弹簧的劲度系数为,k,，,C,为一固定挡板，系统处于静止状态现开始用一沿斜面方向的力,F,拉物块,A,使之向上做匀加速运动，当物块,B,刚要离开,C,时,F,的大小恰为,2,mg,.,求从,F,开始作用到物块,B,刚要离开,C,的时间,解析显隐,此刻物块,A,、,B,的受力及运动情况如何？,分析思路：,t,a,A,、,x,A,；,a,A,受力分析,;,x,A,弹簧长度的变化量,.,三、规律方法,3.,规律方法,解决临界问题的基本思路：,规律总结,(1),认真审题，详尽分析问题中变化的过程,(,包括分析整体过程中有几个阶段,),；,(2),寻找过程中变化的物理量；,(3),探索物理量的变化规律；,(4),确定临界状态，分析临界条件，找出临界关系。,挖掘临界条件是解题的关键。,【,变式训练,6】,如图将质量,m,1.24,kg,的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数为,0.8,。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角,53,的恒定拉力,F,，使圆环从静止开始做匀加速直线运动，第,1,s,内前进了,2,m,。,(,取,g,10,m,/,s,2,，,sin,53,0.8,，,cos,53,0.6),求：,(1),圆环加速度,a,的大小；,(2),拉力,F,的大小。,拉力,F,的大小不同，圆环受力情况会有哪些不同？尤其是圆环与杆间的滑动摩擦力会有什么变化？,圆环的受力情况有两种可能,此条件即可求圆环的加速度,a,。,本题详细解析见教辅！,四、备选训练,4.,备选训练,【备选训练】如图示,水平面上质量均为4 kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为5 m/s2的匀加速直线运动选定A的起始位置为坐标原点，g10 m/s2，从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚好离开地面这个过程中，力F与木块A的位移x之间关系图象正确的选项是(),转 解析,解题思路,F,施力前,A,、,B,受力情况,B,刚好离开地面时,A,、,B,受力,a,A,弹簧形变,x,A,整体过程中运动遵从的运动规律,转 例题,解析设初始状态时，弹簧的压缩量为x0，弹簧劲度系数为k，木块的质量为m，那么kx0mg；,力F作用在木块A上后，选取A为研究对象，其受到竖直向上的拉力F、竖直向下的重力mg和弹力k(x0 x)三个力的作用，,根据牛顿第二定律，有Fk(x0 x)mgma，即Fmakx20kx；,当弹簧对木块B竖直向上的弹力等于重力时B刚好离开地面，此时弹簧对木块A施加竖直向下的弹力F弹，大小为mg，对木块A运用牛顿第二定律有FmgF弹ma，代入数据，可求得F100 N.,答案A,转 解析,A,、,B,间作用力由静摩擦力转化为滑动摩擦力,对,A,施加的推力为变力,转 原题,五、真题演练,5.,真题演练,转 解析,F,大小不同，,A,、,B,间的摩擦力大小不同，当,F,的大小超过某一值，,A,、,B,间将发生相对滑动,.,转 原题,在运动学中v0、v、a、t、x五个量中知“三可求“二,找准角度不要与斜面倾角混淆,审题与关联,转解析,标准解答,返原题,