第 4 节 平衡条件的应用之临界问题临界状态是指某种物理现象（或物理过程）转变为另一种物理现象（或物理过程）的转折状态，它既有前一种物理现象（或物理过程）的特点，又具有后一种种物理现象（或物理过程）的特点，起着承前启后的转折作用．临界状态是物理问题中常遇到的一种情景．由于临界状态的存在使得某些问题的物理情景变得丰富多彩，找出“恰好出现”与“恰好不出现”的临界点的相关条件是处理临界问题的关键．例 1：一质量为 m 的物块在水平力 F 的作用下静止在粗糙的固定斜面上，如图所示，在 F稍微逐渐增大的过程中，物块仍静止不动，关于物块所受的静摩擦力下列说法可能正确的是（ ） A．增大 B．先增大后减小 C．先减小后增大 D．减小[分析] 本题中由于不知道斜面倾角 α 及 F 与物块质量间的大小关系，所以一时无法判断物块受到的静摩擦力的变化情况．假设物块不受静摩擦力的作用，是本题的临界点，找出此临界点的相关条件即临界条件是解题的关键．[解答]假设物块不受静摩擦力作用，这时水平力为 F0，则物块在水平力 F0、重力 mg 和支持力 FN作用下恰好处于静止状态，如图所示，F0cosα = mgsinα．假设 F 从 F0开始稍微逐渐增大到 F1，则 F1cosα > mgsinα，物块有沿斜面向上的运动趋势，静摩擦力 Ff1方向沿斜面向下，即静摩擦力从零开始逐渐增大到 Ff1，故选项 A 可能正确．假设 F 从 F2（设 F2小于 F0）开始稍微逐渐增大到 F0，则 mgsinα > F2cosα，物块有沿斜面向下的运动趋势，静摩擦力 Ff2方向沿斜面向上，所以当 F 从 F2逐渐增大到 F0时，静摩擦力就从 Ff2减小到零，故选项 D 可能正确．假设 F 从 F1逐渐增大到 F2，则静摩擦力先由 Ff1减小到零，后由零增大到 Ff2，所以选项 C可能正确，B 错误．答案 ACD．[规律小结]① 临界问题一般是给出一定的条件（或范围），却隐去了物理现象或物理过程中的临界状态，解题者要根据题给条件或现象自己去判断存在这一临界状态，从而来解题．对这种问题，解题能力要求较高．② 解决临界问题的一般步骤：（1）用假设法求出临界条件．（2）比较题给条件与临界条件的关系，确定物理现象或物理过程加以求解．注意：解答这类题型，应从静摩擦力是被动力入手，静摩擦力可能为零，可能方向沿斜面向上、也可能方向沿斜面向下。本题极易认为物块在 F 作用会有沿斜面向上运动的趋势，F 稍微逐渐增大的过程中静摩擦力增大而...
