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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.
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如:静力学中的临界平衡;机车运动中的临界速度;碰撞中的能量临界、速度临界及位移临界;电磁感应中动态问题的临界速度或加速度;光学中的临界角;带电粒子在磁场中运动的边界临界;电路中电学量的临界转折等.
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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.
解答临界问题的关键是找临界条件.
解决此类问题重在形成清晰的物理图景,分析清楚物理过程,从而找出临界条件或达到极值的条件,
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4.“刚好不相撞”的临界问题
在追及类和碰撞类问题中,若两物同向运动,若相遇时两者速度恰好相等,则应理解成“刚好不相撞”的临界状态
5.“刚好不动”的临界条件是静摩擦=最大静摩擦
在涉及静摩擦力的问题中,物体由静止到运动的临界点上有“刚好不动”的说法,“刚好不动”即为在其它外力的作用下,物体达到最大静摩擦力状态下的情况,是运动和静止的临界点。
注意摩擦力的方向及大小与物体所受外力有关,,确定可能的运动趋势.
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速度较小的物体追速度较大的物体时,在两物体速度相等时两物体距离最大;
速度较大的物体追速度较小的物体时,在两物体速度相等时两物体距离最小
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“刚好被拉直”的临界条件是绳直但绳上拉力为零
“刚好被拉断”的临界条件是绳上拉力等于绳能承受的最大拉力
绳端物体刚好过最高点的临界条件是最高点处绳拉力为0,重力为向心力
杆端物体刚好过最高点的临界条件是最高点处物体速度为0
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,当光从光密介质射向光疏介质时,发生全反射的临界条件是入射角等于临界角.
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(难题170)如图,均匀杆AB长l,重w0,A端与粗糙的竖直墙接触,B端用不可伸长的细绳悬挂于竖直墙的C点,杆呈水平状态,绳与杆的夹角为。试问:(1)为了使杆达到静力平衡,杆A端与竖直墙之间的摩擦系数应满足什么条件?(2)若在杆上悬挂另一质量为w=w0/2的物体,为了使杆仍维持平衡,所需摩擦系数的最小值与悬点的位置有何关系?
A
C
B
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如图所示,半径为R,重为G的均匀球靠竖直墙放置,左下方有厚为h的木块,若不计摩擦,用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面。
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(难题39)如图所示,质量分别为mA、mB的两木块AB静止放置在粗糙水平地面上,两者与地面间的摩擦系数为μ,AB的接触面是倾角为θ的斜面,接触面光滑。现施一水平推力F于A,使AB产生向右的加速度,且AB间不发生相对滑动,试问μ和F各应满足什么条件。
A
B
θ
F
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