物体分离临界问题专.ppt

2009高考物理专题复习 两物体分离的临界问题  临界问题 当物体由一种物理状态变为另一种物理状态时, 可能存在一个过渡的转折点,这时物体所处的状态 通常称为临界状态,与之相关的物理条件则称为临 界条件解答临界问题的关键是找临界条件 许多临界问题,题干中常用“恰好 最 大 “至少” 不相撞”、“恰脱离”等词语 对临界状态给出了明确的暗示,审题时,一定要抓 住这些特定的词语发掘其内含规律,找出临界条件.  二、两类典型例题 与地面或与固定档板分离 处于变速运动状态的两物体分离  例1】如图,足够高得水平桌面上静置有大小可忽略的A、 B两小物块,他们的质量分别为m和m3,并分别带有+Q和+Q2的 电荷量,两物体间由劲度系数为k的绝缘轻弹簧相连。另有一不 可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端与B相连,另一端连一轻挂钩, 整个装置处于场强为B、水平向左的匀强电场中。已知A、B所带 电荷量始终保持不变,且在以后运动过程中B不会碰到滑轮。不 计一切摩擦及A、B间的库仑力。则: 1)若在挂钓上挂一质量为M的物体C并从静止状态释放,可 使A对挡板P的压力恰变为零,但不 会离开P,求C下降的最大距离 E (2)若C的质量改为2M,则当A刚 VV 离开挡板P时,B的速度为多大?  (1)开始时弹簧压缩量为x1, 对B由平衡条件:kx=EO可得0/① 当A离开档板时弹簧伸长量为x2, 对A由kx2=EQ可得x=C四 故C下降的最大距离为:h=x1+x2 由①~③式解得 h=E(A+eB ④  C下降的最大距离为:h=E(4+gB (2)由能量守恒定律知, 当C质量为M时:h=QBh+∠B⑤ 当C质量为2M时: 2gh=2Bh+∠B+(C2M+mp)/2⑥ 由④~⑥式解得 当A刚离开挡板P时,B的速度为:=12MgC+gn k(2M+mg)  与地面或与固定档板分离 某物体与地面或与固定档板相接触 开始该物体是处于静止状态,与地面或与 固定档板间有弹力作用,但分离时相互作 用的弹力消失,该物体即将失去平衡状态 而与地面或与固定档板分离  (05年,全国1卷)如图,质量为m的物体A经 轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连,弹簧的劲 度系数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过 轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都 处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升 质量为m3的物体C并从静止状态释放,已 知它恰好能使B离开地面但不继续上升 若将C换成另一个质量为m1+m3的物体D,仍 从上述初始位置由静止状态释放,则这次 B刚离地时D的速度的大小是多少?已知重 力加速度为g m  如图,A、两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平 地面上,弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m (1)若用力将木块A缓慢地竖直向上提起,木块A向上提 起多大高度时,木块B将离开水平地面 (2)若弹簧的劲度系数是未知的,将一物块C从A的正 上方某位置处无初速释放与A相碰后,立即粘在一起(不再分离) 向下运动,它们到达最低点后又向上运动 已知C的质量为m时,把它从距A高H处 释放,则最终能使B刚好要离开地面.若C 的质量为m/2,要使B始终不离开地面,则 释放时,C距A的高度h不能超过多少? 8  (2005年全国理综Ⅲ卷)如图所示 在倾角为日的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相 连接的物块A、B,它们的质量分别为m、m, 弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处 静止状态,现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块 A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的 加速度a和从开始到此时物块A的位移d,重力加 速度为g