GVANG S備課略課參考動方學(xué)中的臨界問題玉林實驗中學(xué)黃學(xué)科【摘要】高中物理動力學(xué)中的臨界臨界條件下的物體的狀態(tài),再根據(jù)物體假設(shè)沒有再向下拉彈簧,問題是學(xué)生學(xué)習(xí)過程的難點問題,本文從的實際情況進行處理,從而化難為易,化L8,此時的△L=0幾個例子入手,介紹利用臨界條件解決動繁為簡來進行求解由平衡條件知剛松手瞬間桶對木塊的支力學(xué)問題的一般方法。例1如圖1所示,輕彈簧上端固定,持力大小仍為mg,將△L=0分別代入【關(guān)鍵詞】動力學(xué)臨界條件解題下端掛質(zhì)量為mn的小桶,小桶中放有質(zhì)A,B可判斷知A對B錯,又由牛頓第二定量為m的木塊,靜止時,彈簧的伸長量為律得知,剛松手瞬間木塊的加速度方向【中圖分類號】G【文獻標(biāo)識碼】AL,現(xiàn)用手向下拉小桶使輕彈簧再伸長向上,C對D錯。所以選擇AC【文章編號】0450-989(2014)04B-ΔL后靜止,然后松手放開,則正確的說【思維總結(jié)】考察學(xué)生分析物理狀0065-02法是(態(tài)、過程,理清物理思路,建立物理圖景的能力。假設(shè)法很好地解決了某些高中一個物理情境中往往包含幾個物理物理臨界問題。過程,這些過程并不是孤立的,而是有著例2一個物體沿摩擦因數(shù)一定的斜緊密的聯(lián)系,物體在運動變化過程中,從面加速下滑,下列圖象,哪個可以比較準(zhǔn)確種物理狀態(tài)變?yōu)榱硪环N物理狀態(tài)時,地描述了加速度a與斜面傾角θ的關(guān)系?可能存在一個過渡的轉(zhuǎn)折點,此時所處的狀態(tài)通常稱為臨界狀態(tài),相應(yīng)的物理條件則稱為臨界條件。有些問題如果能圖1抓住滿足臨界值的條件,準(zhǔn)確分析物理過程就能進行求解,但這些方面往往是A.剛松手瞬間小桶對木塊的彈力在動力學(xué)的問題中,臨界問題邐大小為(1+a學(xué)生最難把握的。具有一定的隱蔽性,解題靈活性較大B.剛松手瞬間小桶對木塊的彈力大小學(xué)生普遍感覺很難。在分析問題時需挖為(1+24(m+m)掘隱含條件,確定臨界條件,然后才能求解。利用臨界條件求解時,常用的解題方C.剛松手瞬間木塊的加速度為法有假設(shè)法、極限法、數(shù)學(xué)方法等。假設(shè)法Lg,方向向上圖2假設(shè)法是一種解決物理問題的重要D.剛松手瞬間木塊的加速度為思維方法,在求解物體運動方向待定的△L(1+方向向上【解析】這個題目很多學(xué)生找不到問題時,它簡便易行。具體來說,在解決高中動力學(xué)過程中,如果遇到?jīng)]有出現(xiàn)明【解析】常規(guī)的做法先整體(小桶突破口,不知道如何去求解。若用假設(shè)法顯的臨界條件的線索時,可以用假設(shè)法和木塊)再隔離(木塊),利用平衡條求解,則能迅速選出正確選項。即人為地加上或減去某些條件,以便找件和牛頓第二定律求解,這樣做費時易物體加速下滑時 ng s In aθ出某種臨界條件,分析物體受力情況以錯,若用假設(shè)法求解,則能迅速選出正,m=ma,則a=gin-Hgos及運動狀態(tài)與題設(shè)是否相符,從而判斷確選項中國煤化工止或者勻速)。CNMHG匚西教育20144營參考·備課略△ NC SIHGYAUYU7當(dāng)θ=0時,物體在水平面上,靜止例5在傾角θ為30的斜面上有一質(zhì)量為m=0.4kg的物體,物體與斜面間的當(dāng)θ= arctan時,a=0,物體開始勻速下滑動摩擦因數(shù)為若要使物體沿當(dāng)θ> arctanμ時,物體加速下滑斜面以a=3m/s的加速度勻加速向上滑0動,拉力與斜面的夾角多大時F最小?F當(dāng)θ=90°時,斜面變成豎直面最小值是多少g,加速度最大圖3-1F根據(jù)以上的假設(shè)及a=gsinμgcos,可以判斷出D答案是合理的【思維總結(jié)】本題的臨界條件就是【思維總結(jié)】建構(gòu)物理模型,物理小球仍與斜面接觸但與斜面間無彈力,量間的關(guān)系式,分析臨界狀態(tài),用假設(shè)這是解決本題的切入點,弄清了這一點法檢驗判斷,能迅速選出正確選項。切就迎刃而解了二、極限法例4如圖4-1所示,A,B兩物體質(zhì)運用“極限思維”來分析和推理量都是M,所有接觸面光滑,A,B接觸面高中動力學(xué)問題,通常是將物理狀態(tài)參與水平面夾角為60°,求水平力F為多少量的一般變化,推理到極限值,即“最時,A與B一起運動大”“最小”,從而使解題過程簡潔,解【解析】很多同學(xué)用整體隔離法列題思路清晰。恰當(dāng)運用極限法,往往可以方程求解,這顯然沒有抓住突破口,無法化難為易,提高解題效率找出正確的答案。其實當(dāng)推力F很小時,例3斜面傾角為=53,質(zhì)量為0.2A,B一起勻加速運動;當(dāng)F很大時,A相圖5-2kg的小球用輕繩系在斜面頂端。小球靜對B滑動。所以,本題的臨界條件就是地【解析】設(shè)拉力與斜面的夾角為β止時,輕繩與斜面平行,如圖3所示,摩面對A支持力為零。時,F最小擦不計,當(dāng)斜面以10m/s2的加速度水對物體受力分析,列方程得平向右勻加速運動時,求輕繩對小球的AFsinB+N對A受力分析如圖4-2。f=u N聯(lián)立得當(dāng)cosB最大時,F最小。由圖4cosB+ u sinB=1求導(dǎo)得A=tanB,所以【解析】其實,仔細審題就會發(fā)現(xiàn)題=30。設(shè)問的著眼點是加速度。如果加速度對整體:F=2Ma,解得F最小值Fa很小,小球壓緊斜面;如果加速度a很對A:F=Nsin60°=MaNcos60-Mg=0【思維總結(jié)】運用數(shù)學(xué)的思想和方大,小球?qū)h離斜面。當(dāng)斜面對小球的支持力為零時,斜法能很好地解決一些物理實際問題,這聯(lián)立解得:F=2√3Mg是高中階段考查的一項重要內(nèi)容,也是面的加速度為ao,對小球受力分析(如所以F的范圍是:0a,因此小球已飄地面間無彈力,這是解決本題的切入點根據(jù)題目所隱含的臨界狀態(tài)條件離斜面。三、數(shù)學(xué)方法利用臨界點的特殊關(guān)系,可以簡捷地解對小球:T2-m2g2=m2a2,解得數(shù)學(xué)方法就是運用數(shù)學(xué)工具分析和決動力學(xué)上的許多問題。這也是訓(xùn)練學(xué)T=22解決物理問題的方法,常用到的數(shù)學(xué)方生靈活運用物理知識求解實際問題的法有二次函數(shù)、三角函數(shù)、幾何圖形、比種方法,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會觀察和解決問例、求導(dǎo)等。中國煤化工CNMHG編戶建龍)廠西教育20144