7、力与直线运动:临界问题一.临界或极值条件的标志(1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,表明题述的过程存在临界点.(2)若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程存在“起止点”,而这些起止点往往就对应临界状态.(3)若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程存在极值,这个极值点往往是临界点.(4)若题目要求“最终加速度”、“稳定速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度.2.产生临界问题的条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力FN=0。(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值。(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是FT=0。(4)加速度最大与速度最大的临界条件:当物体在受到变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合外力最大时,具有最大加速度;合外力最小时,具有最小加速度。当出现速度有最大值或最小值的临界条件时,物体处于临界状态,所对应的速度便会出现最大值或最小值。3.处理临界问题的三种方法极限法把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的假设法临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题数学法将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式解出临界条件1、接触与脱离例1、如图所示,质量m=2kg的小球用细绳拴在倾角θ=37°的光滑斜面上,此时,细绳平行于斜面。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是()A.当斜面以5m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为20NB.当斜面以5m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为30NC.当斜面以20m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为40ND.当斜面以20m/s2的加速度向右加速运动时,细绳拉力为60N【解析】小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零,斜面对小球的弹力恰好为零时,设细绳的拉力为F,斜面的加速度为a0,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有Fcosθ=ma0,Fsinθ-mg=0,代入数据解得a0≈13.3m/s2,由于a1=5m/s2