动力学中的临界与极值问题
多施加一个力作用而不改变它的加速度,问:
(1)可能吗?
F
(2)若有可能,应沿什么方向施力?
对该力的大小有何要求?(通过定量计算和必要的文字
说明回答)
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例7、光滑小球恰好放在木块的圆弧槽中,它的左边接
触点为A,右边接触点为B,球心为O,且OA与水平线成
α角,小球质量为m,木块的质量为M,各种摩擦与绳和
3
例2、斜面光滑、倾角α、小球质量m
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要使小球对细绳无拉力,求
m
斜面体运动的加速度范围并说
明其方向。
α
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,绳对小球拉力多大?斜面对小球的支持力?
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例3、如图,AB、AC为不可伸长的轻绳,小球m=0.4kg,
“极小”、“极左”、“极右”等),从而把比较隐蔽的 临
界现象暴露出来作出解答的可编分辑p析pt 法.
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例1、m=10kg、θ=37°,M=2kg,斜面与物块的动摩擦因
数µ=0.2,地面光滑,要使物体m相对斜面静止,力F应多
大?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g
取10m/s2)
m
F
M
θ
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滑轮的质量均不计,拉力至少多大时,球才能离开圆弧
槽。
O Aα B
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例8、如图所示,小车上放着由轻质弹簧连接的两物体A、
B,质量分别为mA=1kg、mB=0.5kg,两物体与小车间的
最大静摩擦力分别是FfA=4N、FfB=1N,弹簧的劲度系数
k=0.2N/cm,为了使两物体随车
B
A
一起向右加速运动,弹簧的伸长
3.4 动力学中的临界与 极值问题
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✓临界现象: 当某种物理现象变化为另一种物理现象,或物体从
某种特性变化为另一种特性时,发生质的飞跃转折状态,
通常叫做临界状态,出现“临界状态”时,既可理解成 “恰
好出现”也可理解成“恰好不出现”的物理现象。 ✓分析方法——极限分析法
通过恰当地选取某个物理量推向极端(“极大”、
量最大是多少cm? 3.3cm
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AB与竖直方向成θ=370角,试求小车分别以a=5m/s2;
a=10m/s2加速度向右匀加速运动时,
两绳的拉力分别为多大?
C
B
θa A
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例4、把长方体割成A、B两斜面体,质量为分别为mA和 mB,切面与水平地面成θ角,切面光滑,地面也光滑, 现对A、B施加一水平推力F,则:F应在什么范围内,A
不相对B滑动?
F
A θB
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例5、一质量为m的物体,置于动摩擦因数为µ的水平地
面上,现用与水平方向成θ角的水平拉力F拉物体,如
图所示,为使物体能沿水平面做
F
θ
匀加速运动,F的取值范围怎样?
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例6、一质量为m的物体,在一动摩擦因数为µ的水平面
上,受水平力F的作用做匀加速直线运动,现对该物体