物體分離的兩個臨界條件及應(yīng)用

物體分離的兩個臨界條件及應(yīng)用的臨界條件進(jìn)行分析。下面結(jié)合例題講解，希望大家能認(rèn)識其中的錯誤，掌握方法。一.利用“相互作用力為零”的臨界條件例1。如圖1所示,木塊A、B的質(zhì)量分別為m、m,緊挨著并排放在光滑的水平面上,A與B1 2的接觸面垂直于圖中紙面且與水平面成 角，A與B間的接觸面光滑?，F(xiàn)施加一個水平力于A，使、B一起向右運動，且AB不發(fā)生相對運,求F的最大值。圖1解析：AB一起向右做勻加速運動越大，加速度a越大，水平面對A的彈力 越小。AB不發(fā)生相對運動的臨界條件是： 此時木塊A受到重和水平力F三個力的作用。根據(jù)牛頓第二定律有由以上三式可得，F(xiàn)的最大值為

B對A2.2所示，質(zhì)量m＝2kg求：

的斜面上， ，當(dāng)斜面以當(dāng)斜面以

的加速度向右運動時，繩子拉力的大?。坏募铀俣认蛴疫\動時,繩子拉力的大小。圖2解析：當(dāng)斜面對小球的彈力恰好為零小球向右運動的加速度為 。（1) 代入數(shù)據(jù)解之得（2) ，小球離開斜面，設(shè)繩子與水平方向的夾角為 則代入數(shù)據(jù)，解之得例3.如圖3所示，一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計，盤內(nèi)放一物P處于靜狀態(tài)P的質(zhì)量m＝12kg,彈簧的勁度系數(shù) ?，F(xiàn)在給P施加一個豎直向上的拉力F,使P從靜止開始向上做勻加速直線運動。已知在開始02s內(nèi)F是變在0.2s后F是恒力， ,則F的最小值最大值。圖3解析：P向上做勻加速直線運動，受到的合力為恒力。0.2s之前，秤盤對物體的支持力FN逐漸減??；0。2s之后，物體離開秤盤.設(shè)P處于靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧被壓縮的長度為x，則代入數(shù)據(jù)，解之得根據(jù)牛頓第二定律，有所以開始時,脫離時,

F有最小值，F(xiàn)有最大值例4.如圖4所示，兩細(xì)繩與水平的車頂面的夾角為 和 ,物體的質(zhì)量為m。當(dāng)小車以大小為2g的加速度向右勻加速運動時，繩1和繩2的張力大小分別為多少?圖4解析：本題的關(guān)鍵在于繩1關(guān).當(dāng)車的加速度大到一定值時，物體會“飄”起來而導(dǎo)致繩1松馳，沒有張力,假設(shè)繩1的張力剛好為零時，有所以因為車的加速度 ，所以物塊已“起來則繩1和繩2的張力大小分別為：二.利用“加速度相同"的臨界條件5.如圖5km使彈簧保持原長,然后托盤以加速度a〈圖5解析：當(dāng)托盤以ax,以物體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，有所以再由運動學(xué)公式，有即故托盤與物體分離所經(jīng)歷的時間為：例6。如圖6所示光滑水平面上放置緊靠一起的B兩個物體， ， ，A

作用于B上， 、

大小均隨時間而變化，其規(guī)律分別為,位移是多少？

，問從t＝0開始，到A、B相互脫離為止，A、B的共同圖6解析：先假設(shè)、B間無彈力，則A受到的合外力為 ，B受到的合外力為.在t＝0, , ，此時AB加速度分別:則有，說明A、B間有擠壓,A、B間實際上存在彈力。隨著t的增, 減小， 增,但只要 ，兩者總有擠當(dāng)F對A獨自產(chǎn)生的加A速度與F對