临界与极值问题一、运动学中的临界极值问题1、 2、最短时间为,最大速度为 3、B4、0
4 m/s 5、v0≤ 6、a≥ 7.(1)55s (2)NkvfF52107
2300900-(3)NhkvmgWF80010525
730sin/h二、动力学和平衡中的临界极值问题1、分析;由于施力的方向没定,先假定一个方向:与斜面成角向上,物体的受力分析如图 2 所示
解:x 方向:y 方向: 其中 联立以上三式求解得:,其中
当时有极值:
2、分析:题设中没有说明、Q 质量的大小,可用假设法来判断这个问题中可能出现的临界状态
若 Q 的重力大于的重力,则可不计的重力,的平衡转化为二力平衡,此时细绳的拉力与对环的支持力几乎在同一直线上垂直于的方向,即接近
若的重力远大于 Q 的重力,则可不计 Q 的重力,Q 的平衡转化为二力平衡,此时绳的拉力与对环 Q 支持力几乎在同一直线上垂直于的方向,即接近
综上分析,的变化范围是:
归纳:对于平衡状态问题,正确进行受力分析是找到临界条件、寻找问题突破口的关键
若题设中某些力是末知的,可根据题设条件进行恰当而又合理的假设
3、分析:采用极限分析方法,把推向两个极端来分析,当很小时,物体将相对斜面下滑;当很大时,物体将相对斜面上滑,因此不能太小也不能太大,的取值是一个范围
解:设物体处于相对斜面下滑的临界状态
推力为,此时物体的受力情况如图 5 所示,则对:1对():联立以上三式代入数据得:2,
归纳:求解此类问题的关键点是正确进行受力分析,找出临临界条件,列出动学方程和平衡方程
建立坐标系时,要注意以加速度方向为正方向
设物体处于相对斜面向上滑的临界状态,推力为,此时物体的受力如图 6 所示,则对:对():联 立 三 式 并 代 入 数 据 得 :2 ,
所 以 推 力 的 范 围 是 :
4、分析:题设中没有明显的临