分离临界.ppt

* 两物体分离的临界问题 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：（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。 C θ A B 类题2：（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3: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？ 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1：如下图所示，一根劲度系数为k、质量不计的弹簧，上端固定，下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于自然长度，现让木板由静止开始以加速度a(ag)匀加速向下运动，求经过多长时间木板开始与物体分离？ 类题2：如图所示，一个弹簧放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，已知P的质量M＝10.5kg，Q的质量m＝1.5kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝800N/m，系统处于静止状态，现给P施加一个方向竖直向上的力F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在0.2s以后，F为恒力，求： (1)力F的最大值与最小值。(取g＝10m/s2) (2)写出力F随时间变化的关系式。 B A 类题3：如图所示，一竖直轻弹簧下端固定在水平 地面上，上端与物体木块B相连，木块A叠放在B上， 已知木块A、B质量分别为0.60kg和0.40 kg，若在木 块A上作用一个竖直向下的力F，使A、B缓慢向下运动 10cm后撤去力F，此时弹簧具有2.0 J 的弹性势能。则木块A、B分离后木块A 竖直向上运动的最大位移Hm多大?（设 弹簧始终在弹性限度内，g=10 m/s2）. *