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六 牛顿第二定律应用之四——临界问题
若题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语的,一般都有临界现象出现,都要求出临界条件.分析时,为了把这个临界现象尽快暴露,一般用极限分析法,特别是某些题目的文字比较隐蔽..
【例题1】一个物体沿动摩擦因数一定的斜面加速下滑,下列图像,哪一个比较准确的描述了加速度a与斜面倾角θ的关系 ( )
【例题2】如图3—46,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B的质量是A的2倍,B受到水平向右的恒力FB=2N,A受到的水平力FA=(9-2t)N(t的单位是s) .从t=0开始计时,则:
A.A物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍;
B.t>4s后,B物体做匀加速直线运动;
C.t=4.5s时,A物体的速度为零;
D.t>4.5s后,A、B的加速度方向相反.
【例题3】如图3-47,质量,m=lkg的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面体质量M=2kg,斜面与物块的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑,θ=37°,现对斜面体施一水平推力F,要使物体m相对斜面静止,力F应为多大?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2)
【例题4】一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为一重物,已知P的质最M=l0.5kg,Q的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=800N/m,系统处于静止,如下图所示,现给P施加一个方向竖直向上的力F,使它从静止开始向+卜做匀加速运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.求力F的最大值与最小值.(取g=10m/s2).
【例题5】 如图3—51所示,把长方体切成质量分别为m和M的两部分,切面与底面的夹角为θ长方体置于光滑的水平地面,设切面亦光滑,问至少用多大的水平力推m,m才相对M滑动?
解析:
【例题6】如图3—52,平行于斜面的绳把小球系在倾角为θ的斜面上,为使球在光滑斜面上不相对运动,求斜面体水平运动的加速度.
解析:
【例题7】如图3—53,斜面倾角为θ,劈形物P上表面与m的动摩擦因数为μ,P上表面水平,为使m随P一起运动,当P以加速度口沿斜面向上运动时,则μ不应小于多少?当P在光滑斜面上自由下滑时,μ不应小于多少?
解析:
【例题8】如图3—54,质量分别为m1、m2的A、B两木块叠放在光滑的水平面上,A与B的动摩擦因数为μ,若要保持A和B相对静止,则施于A的水平拉力F的最大值为多少?若要保持A和B相对静止,施于B的水平拉力F的最大值为多少?若把A从B的上表面拉出,则施于A的水平拉力最小值为多少?
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