2019高中物理 專題 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的臨界、極值問題每日一題 新人教版必修1

1、專題牛頓運(yùn)動(dòng)定律的臨界、極值問題如圖，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為。圖甲中A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕桿相連。系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行。在突然撤去擋板的瞬間A兩圖中兩球加速度均為gsinB圖甲中A球的加速度為零C圖甲中B球的加速度是為2gsinD圖乙中A球的加速度為零【參考答案】BC【知識補(bǔ)給】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的臨界、極值問題在利用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問題的過程中，當(dāng)物體的加速度不同時(shí)，物體有可能處于不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)題中出現(xiàn)“最大”、“最小”、剛好等詞語時(shí)，往往會有臨界現(xiàn)象，此時(shí)要用極限分析法，看物體加速度不同時(shí)，會有哪些現(xiàn)象發(fā)生，找出臨界點(diǎn)

2、，求出臨界條件。臨界問題一般都具有一定的隱蔽性，審題時(shí)應(yīng)盡量還原物理情景，利用變化的觀點(diǎn)分析物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用極限分析法確定臨界點(diǎn)，抓住臨界狀態(tài)的特征，找到正確的解題方法。如圖所示，小球用兩根輕質(zhì)橡皮條懸吊著，且AO呈水平狀態(tài)，BO跟豎直方向的夾角為，1那么在剪斷某一根橡皮條的瞬間，小球的加速度情況是BaAOA不管剪斷哪一根，小球加速度均是零B剪斷AO瞬間，小球加速度大小a=gtanC剪斷BO瞬間，小球加速度大小a=gcosD剪斷BO瞬間，小球加速度大小a=g/cos（2018山東日照一中高三10月份圓夢之旅考試）如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為2m和

3、3m的木塊間用一輕彈簧相連，輕彈簧能承受的最大拉力為T?，F(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊一起加速運(yùn)動(dòng)，則以下說法正確的是A質(zhì)量為2m的木塊受到五個(gè)力的作用B當(dāng)F逐漸增大到1.5T時(shí)，輕彈簧會被拉斷C當(dāng)F逐漸增大到2T時(shí)，輕彈簧剛好被拉斷D當(dāng)F撤去瞬間，m所受摩擦力的大小和方向不變?nèi)鐖D所示，一個(gè)小球從豎直立在地面上的輕質(zhì)彈簧正上方某處自由下落，從小球與彈簧接觸開始到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度和加速度的變化情況是A加速度和速度均越來越小，它們的方向均向下B加速度先變小后變大，方向先向下后向上；速度越來越小，方向一直向下C加速度先變小后變大，方向先向下后向上；速度先變大后變小，

4、方向一直向下2D以上均不正確（2018浙江省“超級全能生”高考選考科目9月聯(lián)考）如圖甲為冰庫工作人員移動(dòng)冰塊的場景，冰塊先在工作人員斜向上拉力作用下拉一段距離，然后放手讓冰塊向前滑動(dòng)到運(yùn)送冰塊的目的地。其工作原理可簡化為如圖乙所示，設(shè)冰塊質(zhì)量因數(shù)，運(yùn)送冰塊距離為12m，工人拉冰塊時(shí)拉力與水平方向成時(shí)，工人從滑道前端拉著冰塊冰塊初速度可視為零向前勻加速前進(jìn)到達(dá)滑道末端靜止。已知、求：，冰塊與滑道間動(dòng)摩擦角向上。某次拉冰塊后放手，冰塊剛好冰塊在加速與減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小之比；冰塊滑動(dòng)過程中的最大速度；工人拉冰塊的拉力大小。（2018江蘇省泰州中學(xué)、宜興中學(xué)高三上學(xué)期第一次月度獨(dú)立練習(xí)）如圖所示

5、，2kg的物體放在水平地面上，物體離墻20m，現(xiàn)用30N的水平力作用于此物體，經(jīng)過2s可到達(dá)墻邊，若仍用30N的力作用于此物體，求使物體到這墻邊作用力的最短作用時(shí)間（若有根號，請保留根號）?！緟⒖即鸢浮緼CD質(zhì)量為2m的物體受重力、支持力、m對它的壓力以及摩擦力，還有彈簧的彈力，總共受5個(gè)力作用，故A正確；當(dāng)彈簧的彈力為T時(shí)，m和2m的加速度a=T/3m，對整體分析，拉力F=6ma=6m=2T，知當(dāng)拉力為2T時(shí)，輕彈簧恰好被拉斷，故B錯(cuò)誤，C正確。撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，m和2m整體的加速度不變，隔離對m分析，根據(jù)牛頓第二定律知，m所3受的摩擦力大小和方向都不變，故D正確。故選ACD?！?/p>

6、名師點(diǎn)睛】本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用；解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解，注意整體法和隔離法的運(yùn)用。（1）2:1（2）（3）234.4N冰塊先做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度，加速最大速度為，減速加速度大小為，加速位移為；所以減速位移為；因?yàn)槿坛跄┧俣葹榱悖铀俳Y(jié)束時(shí)刻速度最大，減速開始時(shí)刻速度最大；在減速階段，冰塊受滑動(dòng)摩擦力減速，根據(jù)牛頓第二定律：4冰塊在加速階段：受力如圖，【名師點(diǎn)睛】這是一道牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的題，即動(dòng)力學(xué)兩類問題，思路是根據(jù)條件通過運(yùn)動(dòng)過程求解加速度，再利用牛頓第二定律求受力；或者先根據(jù)受力求解加速度，再求解運(yùn)動(dòng)量；熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，正確應(yīng)用力的正交分解建立牛頓第二定律方程，滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算，注意正壓力不等于重力。在力F作用下，由得由牛頓第二定律得，解得，當(dāng)撤去外力時(shí)，產(chǎn)生的加速度為：；要使力F作用時(shí)間最短，