将⑤⑥代入t∶t′ = 5∶4,解得:μ = 0.5
(2)当传送带以v1 = 5 m/s运动时,将v1和μ代入⑤得:t = 2.5 s 【答案】(1)μ = 0.5(2)t = 2.5 s
考点4 动力学中的临界问题思想
1.在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关物理量将发生突变,此状态即为临界状态,相应物理量的值为临界值,对应的问题为临界问题.当题中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,常有临界问题.
解决临界问题一般要通过受力分析、状态分析和运动过程分析,运用极端分析法,即把问题推向极端,分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件,找到临界状态所隐含的条件. 2.动力学中的典型临界问题
接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离的临界条件是弹力F=0.
N
两物体相接触且处于相对静止时,常存在静摩擦力,则相对静止或相对滑动的临界条件是静摩擦力为零或达到最大.
绳子断裂的临界条件是绳子张力达到它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是绳中张力为0. 加速度最大与速度最大的临界条件:物体在受变力作用运动时,其加速度、速度均在变化,当其所受的合外力最大时,其加速度最大;所受的合外力最小时,其加速度最小;当出现加速度为零时,物体处于临界状态,其对应的速度便会出现最大值或最小值.
例题:如图所示,一个质量为m=0.2 kg的小球用细绳吊在倾角为θ=53°的光滑斜面上,当斜面静
2
止时,绳与斜面平行.当斜面以10 m/s的加速度向右做加速运动时,求绳子的拉力及斜面对小球的弹力大小.
【解析】小球刚要离开斜面时,受力如图所示: 由牛顿第二定律得:=ma0
tanθ
mg解得:a0=
gtanθ
2
=7.5 m/s
2
2
因为a=10 m/s>7.5 m/s,所以小球离开斜面向右做加速运动,则
FT=?ma?2+?mg?2=2.83 N FN=0
【答案】2.83 N 0
巩固练习
1. 如图所示,小车沿水平面做直线运动,小车内粗糙底面上有一物块被一拉伸弹簧拉着,小车向右做加速运动.若小车向右的加速度增大,物块始终相对小车静止,则物块所受摩擦力F1和车右壁受弹簧的拉力F2的大小变化可能是( )
A. F1不变,F2一直变大 B. F1先变小后变大,F2不变 C. F1先变大后变小,F2不变 D. F1变大,F2先变小后不变
2. (多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,从着舰到停止的速度-时间图线如图(b)所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000 m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g.
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