- 高考物理的临界
高考物理的临界问题主要包括以下几种:
1. 追及问题中的临界状态:物体做相向运动或追赶运动,在一定的时间或距离内相遇,临界状态是相遇或未相遇。
2. 两物体碰撞前后的临界状态:在碰撞过程中,速度发生变化,加速度为零,即临界状态是速度为零。
3. 物体滑上斜面或下滑的临界状态:物体在斜面上做匀速运动、静止或恰好发生相对滑动时,都是临界状态。
4. 物体恰好通过绳断、杆断、与轨道恰好接触等临界状态问题。
5. 临界势能问题:物体在只有重力做功的情况下,由一种形式能转变成另一种形式能,在这转化的过程中会出现临界状态。
6. 临界位移问题:物体在运动过程中要完成一种形式的位移到另一种形式的位移的转化,在转化的过程中也会出现临界状态。
以上仅是部分临界问题的举例,实际上高考物理中涉及的临界问题可能不止这些。为了更好地解决这类问题,建议掌握相应的解题方法,如假设法、临界转化法、等效法等。同时,理解物理概念和规律是解决这类问题的关键。
相关例题:
问题:一个质量为 m 的小球,在距地面高为 H 的位置以初速度 v0 竖直向上抛出。假设小球受到的空气阻力大小恒为 f,且小球能达到地面。试求小球在上升过程中达到最高点时,突然关闭发动机,小球落地时的速度大小。
解析:在上升过程中,当小球达到最高点时,突然关闭发动机,此时小球的速度为零,但此时小球受到的空气阻力仍然存在。因此,我们需要根据牛顿第二定律和运动学公式来求解小球的加速度和运动时间,再根据动能定理求解落地时的速度大小。
解:根据牛顿第二定律,小球在上升过程中受到的合力为 mg + f,加速度为 a = g + \frac{f}{m}。
根据运动学公式,小球上升到最高点的时间为 t = \frac{v_{0}}{g + \frac{f}{m}}。
在时间 t 内,小球上升的高度为 h = \frac{v_{0}^{2}}{2(g + \frac{f}{m})}$.
由于小球在落地时速度大小不变,因此根据动能定理可得:\frac{1}{2}mv^{2} = mgh + \frac{1}{2}mv_{0}^{2}。
将上述结果代入可得:v = \sqrt{\frac{v_{0}^{2} + 2fH}{m}}。
结论:当小球在上升过程中达到最高点时,突然关闭发动机,小球落地时的速度大小为 \sqrt{\frac{v_{0}^{2} + 2fH}{m}}。
这个问题的关键是要理解临界条件的概念,即在某个特殊状态下,问题的性质会发生转变。在本题中,临界状态是小球在上升过程中达到最高点时突然关闭发动机。在这个状态下,小球的受力情况和运动情况都会发生改变,因此需要运用牛顿定律和运动学公式来求解。
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