两物体分离的临界问题.ppt

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1、两物体分离的临界问题2009高考物理专题复习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.一、临界问题许多临界问题，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、两类典型例题一、与地面或与固定档板分离二、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mA和mB，并分别带有+QA和+QB的电

2、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E、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）若在挂钩上挂一质量为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；（2）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度为多大？故C下降的最大距离为：h=x1+x2③由①～③式解得④【解析】(1)开始时弹簧压缩量为x1,当A离开档板时弹簧伸长量为x2,对A由可得②对B由平衡条件：可

3、得①【解析】由④～⑥式解得当A刚离开挡板P时,B的速度为:(2)由能量守恒定律知,当C质量为M时：Mgh=QBEh+⊿E弹⑤当C质量为2M时：2Mgh=QBEh+⊿E弹+(2M+mB)V2/2⑥(1)C下降的最大距离为：④一、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。类题1：（05年，全国Ⅰ卷）如图，质量为m1的物体A经一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

4、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。现在挂钩上升一质量为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.类题2:如图，A、B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k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

5、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?CθAB类题3：（2005年全国理综Ⅲ卷）如图所示，在倾角为θ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mA、mB，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处一静止状态，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。F二、两类典型例题一、与地面或与固定档板分离二、处于变速运动状态的两物

6、体分离【例2】如图，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30º的光滑斜面上，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定档板上，质量分别为mA＝0.43kg，mB＝0.20kg，mC＝0.50kg，其中A不带电，B、C的电量分别为qB＝＋2.0×10－5C、qC＝＋7.0×10－5C且保持不变，开始时三个物体皆能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A作加速度a=2.0m/s2的匀加速直线运动，经过时间t，力F变为恒力。已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，g＝10m/s2。求时间t.开始A、B整体静止时，设A、B与C相距为L1，则施加外力F后，假设A单独沿斜面向上加速运动，则F

7、应为恒力，故A、B先一起沿斜面向上做匀加速直线运动，只有分离时，F才变为恒力。分离瞬时，A、B加速度仍相等，设A、B与C相距为L2，则故t＝1s【解析】∴L1＝2m∴L2＝3m由这类问题两物体相接触，开始两物体一起以相同加速度运动，但两物体即将分离时相互作用的弹力消失，其中某物体由于所受合力改变而使其加速度发生变化，因两物体加速度不同导致两物体发生分离。二、处于变速运动状态的两物体分离类题5：如下图所示，一根劲度系数为k、质量不计的