——临界问题你会吗
在应用牛顿定律解决动力学问题中,当物体的加速度不同时,物体可能处于不同状态,特别是题目中出现“最大”
“恰好”等词语时,往往出现临界现象——临界问题1解题关键:找出临界状态,确定临界条件
2常用方法:(1)假设法(2)极限法例1如图所示,倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上
1要使小球对斜面无压力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向
2要使小球对绳无拉力,且小球相对斜面静止,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向
3若已知α=60°,m=2kg,当斜面体以a=10m/s2向右做匀加速运动时,绳对小球的拉力多大
(g=10m/s2)mα解(1)假设小球对斜面刚好没压力时,受力如图甲,Tsinα-mg=0Tcosα=ma0a0=g
cotα所以斜面向右运动的加速度a≥gcotα时,小球对斜面无压力(2)假设小球对绳刚好无拉力时,受力如图乙a0=gtanα方向水平向左所以斜面向左运动的加速度a=gtanα小球对斜面没压力
mαχymg甲TNmgα(3)当小球对斜面刚好没压力时a0=gcotα=而a=10m/s2>a0,此时小球以飘离斜面如图所示,Tsinβ=maTcosβ=mg解得T=20β=45O2/3310smαmmgTyxβN21如下图所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A,A与地面之间的摩擦不计
(1)当卡车以加速度a1=加速运动时,绳的拉力为则A对地面的压力多大
(2)当卡车的加速度a=g时,绳的拉力多大
mg65g21mg65解析:(1)对A受力分析如图,T=<mg,N≠0Tcosα=ma1cosα=α=530N=mg-Tsinα=mgmgTαN5331(2)当车的加速度较大时,A将飘离地面,当车刚好离开地面时受