牛二：瞬间、临界问题

1瞬间突变问题1．(单选)如图所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小球用细线连接，上面是一轻质弹簧，a、b两球的质量分别为m和2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度为(取向下为正方向)()A．0，gB．－g，gC．－2g，gD．2g,02.(2013·徐州模拟)如图所示,物块A、B、C质量分别为m、2m、3m,A与天花板间、B与C之间用轻弹簧相连,当系统平衡后,突然将A、B间轻绳剪断,在轻绳剪断瞬间,A、B、C的加速度(以向下为正方向)分别为()A.g,g,gB.-5g,2.5g,0C.-5g,2g,0D.-g,2g,3g3．如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住，当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度大小是（）A．aP=aQ=gB．aP=2g，aQ=gC．aP=g，aQ=2gD．aP=2g，aQ=04．(单选)如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F的作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度a1和a2，则()A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0C．a1＝m1m1＋m2a，a2＝m2m1＋m2aD．a1＝a，a2＝－m1m2a5．如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一个轻质弹簧固定在框架上，下端拴一个质量为m的小球，当小球上下振动时，框架始终没有跳起，在框架对地面的压力为零的瞬间，小球加速度大小为（）A．gB．(M－m)g/mC．0D．(M+m)g/m6．如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的劲度系数为k.当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于（）A．0B．kxC．kxMmD．kxmMm)(2此绳断裂7、(2013·吉林模拟)在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝2kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图3－2－3所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取g＝10m/s2，以下说法正确的是()A．此时轻弹簧的弹力大小为20NB．小球的加速度大小为8m/s2，方向向左C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2，方向向右D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0例题：如图4甲、乙所示，图中细线均不可伸长，物体均处于平衡状态。如果突然把两水平细线剪断，求剪断瞬间小球A、B的加速度各是多少？（角已知）Fmgmaag111sinsin，FmgagB22tantan，1．“儿童蹦极”中，栓在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时A．速度为零B．加速度ag，沿原断裂绳的方向斜向下C．加速度ag，沿未断裂绳的方向斜向上D．加速度ag，方向竖直向下2．如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.球静止时，Ⅰ中拉力大小为FT1，Ⅱ中拉力大小为FT2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度a应是A.若断Ⅰ，则a=g，竖直向下B.若断Ⅱ，则a=g，竖直向上C.若断Ⅱ，则mFaT2，方向水平向左D.若断Ⅰ，则mFaT1，方向沿Ⅰ的延长线3临界极值问题1．如图所示，光滑水平面上放置质量分别是为m,2m的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B、使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为（）A．μmgB．2μmgC．3μmgD．4μmg2、如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m。现施加水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改为水平力F′拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F′不得超过（）A．2FB．F/2C．3FD．F/33、(2012·江苏高考)如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是()[来源:中+国教+育出+版网]A.2fm＋MMB.2fm＋MmC.2fm＋MM－(m＋M)gD.2fm＋Mm＋(m＋M)g4、将质量为m的小球用轻质细绳拴在质量为M的倾角为θ的楔形木块B上，如右图所示．已知B的倾斜面光滑，底面与水平地面之间的摩擦因数为μ.(1)若对B施加向右的水平拉力，使B向右运动，而A不离开B的斜面，这个拉力不得超过多少？(2)若对B施以向左的水平推力，使B向左运动，而A不致在B上移动，这个推力不得超过多少？答案：(1)F≤(M＋m)g(1tanθ＋μ)(2)F≤(M＋m)g(tanθ＋μ)．4、如图所示，A、B两物体的质量分别是m1和m2，其接触面光滑，4与水平面的夹角为θ，若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ，用水平力F推A，使A、B一起加速运动，求：（1）A、B间的相互作用力（2）为维持A、B间不发生相对滑动，力F的取值范围。(⑴m1g/cosθ；⑵m1g(m1+m2)(tgθ－μ)/m2)5、如图所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端固定在地面。现将一金属球由弹簧的正上方无初速释放，金属球下落一段时间后，落在弹簧上并压缩弹簧，在金属球将弹簧压缩至最短后，金属球又被弹簧向上弹起。下列关于这一过程的有关描述中，正确的是：(B、C)．A．金属球刚接触弹簧时速度最大B．金属球将弹簧压缩至最短时，金属球的加速度最大C．金属球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，金属球的速度先增大后减小D．金属球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，金属球的加速度逐渐减小例1.如图1所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线另一端拴一质量为m的小球。（1）当滑块以0.5g加速度向左运动时，线中拉力T等于多少？小球受到斜面的支持力FN等于多少？（2）当滑块以2g加速度向左运动时，线中拉力T等于多少？小球受到斜面的支持力FN等于多少？【例题6】如图3—52，平行于斜面的绳把小球系在倾角为θ的斜面上，为使球在光滑斜面上不相对运动，求斜面体水平运动的加速度．【例题3】如图3－47，质量，m＝lkg的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体质量M=2kg，斜面与物块的动摩擦因数μ＝0.2，地面光滑，θ=37°，现对斜面体施一水平推力F，要使物体m相对斜面静止，力F应为多大?(设BAθF5物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m／s2)(练习)在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为Fa，绳b处于水平方向，拉力为Fb，如图所示．现让小车从静止开始向右做匀加速运动，此时小球相对于车厢的位置仍保持不变，则两根细绳的拉力变化情况是（）A．Fa变大，Fb不变B．Fa变大，Fb变小C．Fa变大，Fb变大D．Fa不变，Fb变小【例题7】如图3—53，斜面倾角为θ，劈形物P上表面与m的动摩擦因数为μ，P上表面水平，为使m随P一起运动，当P以加速度口沿斜面向上运动时，则μ不应小于多少?当P在光滑斜面上自由下滑时，μ不应小于多少?【例题8】如图3—54，质量分别为m1、m2的A、B两木块叠放在光滑的水平面上，A与B的动摩擦因数为μ，若要保持A和B相对静止，则施于A的水平拉力F的最大值为多少?若要保持A和B相对静止，施于B的水平拉力F的最大值为多少?若把A从B的上表面拉出，则施于A的水平拉力最小值为多少?1.如图所示，质量为M的木板上放着一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与水平地面间的动摩擦因数为μ2，加在小板上的力F为多大，才能将木板从木块下抽出?例2如右图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面体的质量为M，斜面与物块无摩擦，地面光滑，现对斜面施一个水平推力F，要使物体相对斜面静止，力F应多大？aFbF6答案：(m＋M)gtanθ.规律总结：要使物体与斜面保持相对静止，即相对斜面不上滑也不下滑，加速度就应水平．这是一种临界状态，考虑一下，(1)当F大于(m＋M)gtanθ时，物块相对斜面将怎样运动？(2)当F小于(m＋M)gtanθ时，物块相对斜面将怎样运动？