1、专题归纳整合专题归纳整合本本章章优优化化总总结结知识网络构建知识网络构建知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合瞬时状态与临界问题瞬时状态与临界问题1瞬时性问题瞬时性问题(1)特点:变化前后,一些渐变量还没有来得及变特点:变化前后,一些渐变量还没有来得及变化,但突变量却可以变化化,但突变量却可以变化(2)方法:分析此刻前后,找出突变量和未变量,方法:分析此刻前后,找出突变量和未变量,并分析它们的大小并分析它们的大小(3)常见情况:连接物体的弹簧、细绳等突然断常见情况:连接物体的弹簧、细绳等突然断裂裂2临界问题临界问题(1)特点:连接着两种或多种情况,是物体运动特点:连接着两种或多种情况
2、,是物体运动变化过程中的一个临界点或衔接点,此时隐含着变化过程中的一个临界点或衔接点,此时隐含着一些关键量一些关键量(2)方法方法极限法:在题目中如出现极限法:在题目中如出现“最大最大”“”“最最小小”“”“刚好刚好”等词语时一般隐含着临界问题处等词语时一般隐含着临界问题处理这类问题时,可把物理问题理这类问题时,可把物理问题(或过程或过程)推向极端,推向极端,从而使临界状态暴露出来从而使临界状态暴露出来假设法:有些物理过程中没有明显的临界问题假设法:有些物理过程中没有明显的临界问题的线索,但在变化过程中有可能出现临界问题,的线索,但在变化过程中有可能出现临界问题,也可能不出现临界问题,解答这类
3、问题一般用假也可能不出现临界问题,解答这类问题一般用假设法设法3常见情况:当两个物体将要分离或刚要接触时,常见情况:当两个物体将要分离或刚要接触时,N0,即为临界点,另外静摩擦力,即为临界点,另外静摩擦力f静静0时是力时是力的方向变化的临界点的方向变化的临界点 如图如图31所示,小球质量为所示,小球质量为5 kg,BC为水为水平绳,平绳,AC绳与竖直方向夹角为绳与竖直方向夹角为37,整个系,整个系统处于静止状态,统处于静止状态,g取取10 m/s2,试求:,试求:图图31(1)BC绳的张力;绳的张力;(2)若将若将BC绳剪断,则剪断瞬间小球的加速度为多绳剪断,则剪断瞬间小球的加速度为多少?少?
4、【精讲精析精讲精析】(1)BC绳剪断前,小球受力情况绳剪断前,小球受力情况如图如图32.则则FBCmgtan510tan37 N37.5 N图图32(2)BC绳剪断瞬间,绳剪断瞬间,AC绳的张力发生变化,绳的张力发生变化,小球所受合外力垂直于小球所受合外力垂直于AC绳斜向下,大小为绳斜向下,大小为mgsinma,所以所以agsin100.6 m/s26 m/s2.【答案】【答案】(1)37.5 N(2)6 m/s2整体法、隔离法解决连接体问题整体法、隔离法解决连接体问题1连接体连接体连接体是指在所研究的问题中涉及的多个物体连接体是指在所研究的问题中涉及的多个物体(或或叠放在一起,或并排挤在一起
5、,或用绳、杆联系叠放在一起,或并排挤在一起,或用绳、杆联系在一起在一起)组成的系统组成的系统(也叫物体组也叫物体组)2解决连接体问题的基本方法解决连接体问题的基本方法处理连接体问题的方法:整体法与隔离法要么处理连接体问题的方法:整体法与隔离法要么先整体后隔离,要么先隔离后整体不管用什么先整体后隔离,要么先隔离后整体不管用什么方法解题,所使用的规律都是牛顿运动定律方法解题,所使用的规律都是牛顿运动定律(1)解答问题时,决不能把整体法和隔离法对立起解答问题时,决不能把整体法和隔离法对立起来,而应该把这两种方法结合起来,从具体问题来,而应该把这两种方法结合起来,从具体问题的实际情况出发,灵活选取研究
6、对象,恰当选择的实际情况出发,灵活选取研究对象,恰当选择使用隔离法或整体法:使用隔离法或整体法:在连接体内各物体具有相同的加速度时,可先把在连接体内各物体具有相同的加速度时,可先把连接体当成一个整体,分析受到的外力及运动情连接体当成一个整体,分析受到的外力及运动情况,利用牛顿第二定律求出加速度,若要求连接况,利用牛顿第二定律求出加速度,若要求连接体内各物体相互作用的内力,则需把物体隔离,体内各物体相互作用的内力,则需把物体隔离,对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二对某个物体单独进行受力分析,再利用牛顿第二定律对该物体列式求解定律对该物体列式求解(2)在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可
7、在使用隔离法解题时,所选取的隔离对象可以是连接体中的某一部分物体,也可以是连接以是连接体中的某一部分物体,也可以是连接体的某一个物体体的某一个物体(包含两个或两个以上的单个包含两个或两个以上的单个物体物体),而这,而这“某一部分某一部分”的选取,也应根据的选取,也应根据问题的实际情况灵活处理问题的实际情况灵活处理 如图如图33所示,木块所示,木块A、B静止叠放在光静止叠放在光滑水平面上,滑水平面上,A的质量为的质量为m,B的质量为的质量为2m.现施水现施水平力平力F拉拉B,A、B刚好不发生相对滑动且一起沿水刚好不发生相对滑动且一起沿水平面运动若改用水平力平面运动若改用水平力F拉拉A,使,使A、
8、B也保持也保持相对静止且一起沿水平面运动,则相对静止且一起沿水平面运动,则F不得超过不得超过()A2FBF/2C3F DF/3图图33【精讲精析】【精讲精析】用水平力用水平力F拉拉B时,对时,对A、B整体整体F(m2m)a将将A隔离,可得隔离,可得A、B间最大静摩擦力:间最大静摩擦力:fmma联立解得联立解得fmF/3;若将水平力若将水平力F作用在作用在A上,设上,设A、B不发生相对滑不发生相对滑动的最大加速度为动的最大加速度为a隔离隔离B可得:可得:fm2ma对对A、B整体:整体:F(m2m)a联立解得联立解得FF/2.【答案】【答案】B程序法分析动力学问题程序法分析动力学问题1程序法解题,
9、就是按时间的先后顺序对题目给程序法解题,就是按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程出的物体运动过程(或不同的状态或不同的状态)进行分析进行分析2解题的基本思路是:正确划分出题目中有多少解题的基本思路是:正确划分出题目中有多少个不同过程或多少个不同的状态,然后对各个过个不同过程或多少个不同的状态,然后对各个过程或各个状态进行具体分析,得出正确的结果程或各个状态进行具体分析,得出正确的结果程序法是解决物理问题的基本方法,应用程序法程序法是解决物理问题的基本方法,应用程序法解题可以提升解题能力,养成科学、严密的思维解题可以提升解题能力,养成科学、严密的思维习惯习惯 如图如图34所示,一足够长的斜面
10、倾角所示,一足够长的斜面倾角37,底端有一质量,底端有一质量m1.0 kg的物体,它与斜的物体,它与斜面间动摩擦因数面间动摩擦因数 0.25,现用轻细绳将物体由,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动拉力静止沿斜面向上拉动拉力F10 N,方向平行,方向平行斜面向上经时间斜面向上经时间t4.0 s绳子突然断了,求从绳子突然断了,求从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间时间(sin370.60,cos370.80,g10 m/s2)图图34【精讲精析】【精讲精析】物体的运动分为三个过程:物体的运动分为三个过程:在力在力F作用下沿斜面向上的匀加速运动;作用下沿斜面向上的匀加速运动;绳子绳子断后沿斜面向上的匀减速运动;断后沿斜面向上的匀减速运动;沿斜面向下沿斜面向下的初速度为零的匀加速运动的初速度为零的匀加速运动物体在沿斜面向上运动过程中,受拉力物体在沿斜面向上运动过程中,受拉力F、斜面、斜面支持力支持力N、重力、重力mg和摩擦力和摩擦力f,如图,如图35甲,设甲,设物体向上运动的加速度为物体向上运动的加速度为a1,根据牛顿第二定,根据牛顿第二定律有:律有:Fmgsinfma1因因fN,Nmgcos,解得解得a12.0 m/s2t4.0 s时物体的速度大小为时物体的速度大小为v1a1t8.0 m/s图图35