臨界問(wèn)題的求解方法

1、臨界問(wèn)題的求解方法臨界問(wèn)題的求解方法所謂臨界狀態(tài)是指當(dāng)物體從一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或物理現(xiàn)象）轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或物理現(xiàn)象）的轉(zhuǎn)折狀態(tài)，它既有前一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或物理現(xiàn)象）的特點(diǎn)，又具有后一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（或物理現(xiàn)象）的特點(diǎn)，起著承前啟后的轉(zhuǎn)折作用。臨界狀態(tài)是物理問(wèn)題中常遇到的一種情景，這類(lèi)問(wèn)題一般可分為兩類(lèi)：明顯臨界的；臨界條件較隱蔽的。明顯的臨界問(wèn)題明顯的臨界問(wèn)題這類(lèi)物理問(wèn)題中常有“剛好”、“恰好”、“最大（?。┲怠钡仍~語(yǔ)，這樣研究對(duì)象的臨界

2、點(diǎn)比較明顯。例1.一質(zhì)量為m的物體放在一傾角為θ的斜面上（如圖1），向下輕輕一推，它剛好勻速下滑，若此物體以一個(gè)沿斜面向上的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，則它能向上滑的最大v0位移是多少？圖1解析：解析：設(shè)最大位移為s，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，而題中的“剛好勻速下滑”中的“剛好”就是臨界點(diǎn)，其物理意義即，所以。mgmgsincos???????tan當(dāng)物體向上滑動(dòng)時(shí)所受的合外力，由牛頓第二Fmgmgmg合???sincossin????2定律可得，所以

3、物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度的大小，物體向上做的是減Fma合?ag?2sin?速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，所以。???20202asvsvg?024sin?點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：解這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵在于找出臨界點(diǎn)，具體分析研究對(duì)象在臨界點(diǎn)前后兩種不同狀態(tài)所具有的特征，進(jìn)行求解。所以agms???42從剎車(chē)到停下，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離為，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得s2vvast2022??svam22213861??.所求距離sssm???1215531.點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：“至少”

4、的意思為后車(chē)到達(dá)前面的汽車(chē)所在的位置時(shí)，后車(chē)的速度恰好為零，這樣即可求出在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)后車(chē)所行駛的位移和剎車(chē)的位移，即兩車(chē)間的最小距離。不明顯的臨界問(wèn)題不明顯的臨界問(wèn)題有些習(xí)題中一般是給出一定的條件（或范圍），求研究對(duì)象狀態(tài)變化中有關(guān)的量，隱去了研究對(duì)象狀態(tài)變化的現(xiàn)象，或者表面上給出狀態(tài)變化的現(xiàn)象，但還有一部分現(xiàn)象被掩蓋了。例4.如圖3所示，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)力F增大時(shí)，物塊所受的靜摩擦力：（）圖