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动力学中的九类常见问题临界极值问题【问题解读】1.题型概述在动力学问题中出现某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态即临界问题。
问题中出现“最大”“最小”“刚好”“恰能”等关键词语，一般都会涉及临界问题，隐含相应的临界条件。
2.临界问题的常见类型及临界条件(1)接触与分离的临界条件：两物体相接触(或分离)的临界条件是弹力为零且分离瞬间的加速度、速度分别相等。
临界状态是某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态，有关的物理量将发生突变，相应的物理量的值为临界值。
(2)相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大静摩擦力。
(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子断与不断的临界条件是实际张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是绳上的张力恰好为零。
(4)出现加速度最值与速度最值的临界条件：当物体在变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合力最大时，具有最大加速度；当所受合力最小时，具有最小加速度。
当出现加速度为零时，物体处于临界状态，对应的速度达到最大值或最小值。
【方法归纳】求解临界、极值问题的三种常用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，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方法将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件解题此类题的关键是：正确分析物体的受力情况及运动情况，对临界状态进行判断与分析，挖掘出隐含的临界条件。
【典例精析】1(2024河北安平中学自我提升)如图所示，A、B两个木块静止叠放在竖直轻弹簧上，已知m A=m B =1kg，轻弹簧的劲度系数为100N/m。
若在木块A上作用一个竖直向上的力F，使木块A由静止开始以2m/s2的加速度竖直向上做匀加速直线运动，从木块A向上做匀加速运动开始到A、B分离的过程中。
物理学中临界问题的分析方法作者：周玉美来源：《中国校外教育·理论》2008年第03期[摘要]在物理问题中临界问题很常见，如何解答临界问题往往是比较难的问题。
本文以牛顿运动定律的临界问题为例来探讨临界问题的求解方法。
[关键词]物理学临界问题求解方法一、什么是临界问题我们在解答物理力学问题时，经常碰到这样的词语，作用力的最大或最小值、速度的最大或最小值、加速度的最大或最小值等等．我们把物体由一种运动状态转变到另一种运动状态，由一种物理现象转变为另一种物理现象，在发生转变的时刻一些物理量的最大或最小值，叫做临界值．如何求得临界值，有时是解答物理题的关键，它不仅要对题中的物理情景作深入的研究，而且要熟练地应用数学知识去作解答。
二、分析临界问题的一般方法在有关牛顿运动定律的临界问题涉及的物理量主要是力、加速度、速度、位移。
在分析此类问题的时候，我们主要抓住分析“力”的变化。
因为力是决定物体运动的主要因素。
着重要分析力的大小的变化规律、方向变化、受力数目的变化、力的性质的变化（比如，静摩擦力转化为动摩擦力）。
这些变化往往蕴含着临界状态的出现，此时有利于我们找到临界条件。
在追击类问题中要注意物体的速度关系，特别是速度相等往往是一个重要条件。
三、分析临界问题所要用到的数学工具临界问题经常涉及到一些极值问题。
求解临界问题往往伴随的不等式的应用，自燃也就会牵涉到一些与相关的数学知识。
如三角函数，定积求和或定和求积，二次方程判别式等。
例题如下：例1.图1所示，一个质量为m =10kg的物体，放在粗糙的水平面上，物体与水平面的静摩擦因数为．25，今对物体施以向右上方的拉力F，求：物体开始滑动时F的最小值和此时F与水平方向的夹角（g值取）解析：使物体开始滑动的含义是物体与水平面由静止转变为相对运动，可见物体存在一个处于转折的临界状态，构成一个临界问题；如果在F达到某一值，物体开始运动，因此，F此时为临界作用力，要求的就是F的临界值．例题 2.在光骨的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间距离大于L（L比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间距离等于或小于L时，两球间存在相互作用的是恒定斥力F。
浅谈力学中的临界问题一种物理过程或状态转变为另一种物理过程或状态的现象称为临界现象。
我们把物体由一种运动状态转变到另一种运动状态,由一种物理现象转变为另一种物理现象,在发生转变的时刻一些物理量的最大或最小值叫做临界值。
解决这类问题的关键是通过分析找到临界状态或临界值,只要能找到临界值问题就能迎刃而解，而在力学中临界问题大致可以分为以下几种情况：一．相互挤压的物体刚分离的临界问题相互挤压的物体分离的临界条件是压力为零，因为压力为零是挤压和分开的转折点，解决这类问题时就要抓住压力为零这个条件找出临界的物理量。
例1.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A 、B ，它们的质量分别为A m 、B m ，弹簧的劲度系数为k ，C 为一固定挡板。
系统处于静止状态。
现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d 。
（重力加速度0g ） 分析：解决此题时我们知道B 刚要离开C 时的临界条件是：B 与C 之间的压力为零，并按过程分析加F 前和加F 后两个过程 加F 前对A 物体进行受力分析可知θsin 1g m kx A =（其中1x 为弹簧的压缩量） 当B 刚要离开C 时对B 受力分析可知θsin 2g m kx B =（其中2x 为弹簧的伸长量） 所以从开始到B 刚要离开C 时A 的位移d 为kg m m x x d B A θsin )(21+=+= 当物块B 刚要离开C 时对A 由牛顿第二定律可得 a m kx g m F A A =--2sin θ 解得AB A m g m m F a θsin )(+-=二.追击相遇类的临界问题追击相遇类问题主要考查能否追上以及追上前的最大和最小距离问题，能否追上考查的类型是后面的物体相对于前面的物体作减速运动，如减速运动追匀速运动的物体或匀速运动追匀加速运动的物体等等，他们的临界条件是看速度相等时能否追上。
静力学中临界问题的求解临界问题是物理现象中的常见现象。
所谓临界状态就是物理现象从一种状态变化成另一种状态的中间过程，临界状态通常具有以下特点：瞬时性、突变性、关联性、极值性等。
临界状态往往隐藏着关键性的隐含条件，是解题的切入口，在物理解题中起举足轻重的作用。
求解临界问题通常有如下方法：极限法、假设法、数学分析法（包括解析法、几何分析法等）、图象法等。
极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”、“要使”等词语时，一般隐含着临界问题。
处理问题时，一般把物理问题（或过程）设想为临界状态，从而使隐藏着的条件暴露出来，达到求解的目的。
假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，解决办法是采用假设法，把物理过程按变化的方向作进一步的外推，从而判断可能出现的情况。
数学分析法；是一种很理性的分析方式，把物理现象转化成数学语言，用数学工具加以推导，从而求出临界问题，用这种分析方法一定要注意理论分析与物理实际紧密联系起来，切忌纯数学理论分析。
图象法：将物理过程的变化规律反映到物理图象中，通过图象分析求出临界问题。
下面列举的是高中物理各知识系统中典型的临界问题。
一、共点力动态平衡中的临界极值问题的解读物体在多个共点力作用下的动态平衡问题中，常涉及到什么时候受力“最大”或“最小”，那个绳先断等问题。
【例4】如图1所示，质量为m 的物体，置于水平长木板上，物体与木板间的动摩擦因数为μ。
现将长木板的一端缓慢抬起，要使物体始终保持静止，木板与水平地面间的夹角θ不能超过多少？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
【灵犀一点】这是一个斜面问题。
当θ增大时，重力沿斜面的分力增大。
当此分力增大到等于最大静摩擦力时，物体处于动与不动的临界状态。
此时是θ最大。
【解析】依题意可知，当θμθ=mgsin mgcos 时，物体处于临界状态，即θμ=tan ，则θμ≤arcot .讨论：θμ=tan 是一重要临界条件。
中学物理 Vol . 39 No . 03 2021年2月•解题指南•採析高中物理汐学中的临界与权值问题邓贤彬(四川省资中县教研室四川资中641200)摘要：临界与极值问题是高中物理中最难、最重要的知识，例举若干例题从极值问题的产生原因、情景过程和数 学手段等方面加以分析.关键词：力学；临界与极值问题；例析中图分类号:G 633.7文献标识码：B临界和极值问题，是高中物理中最重要、最典型 的一类问题,也是学生学习物理中最头痛的问题.这 类问题，往往因过程、情景复杂，条件隐藏较深，数学 技巧要求高，经常成为高考考查学生综合能力的重要切入点.学生遇到这类问题，往往不知如何下手，得分 率较低.本文尝试从此类问题的产生原因、情景过程、 数学手段等方面进行归类研究.1追及问题的临界和极值问题 1.1物理情景分析假设甲、乙两物体在同一直线上向同一方向运 动，且甲在后面追乙.两物体相对位置变化的原因和 两物体的速度关系见表1.表1速度条件位置关系能否相遇”甲 >以乙甲乙两物体间距离越来越小能V 甲乙甲乙两物体间距离保持不变两物体相距最近或者最远甲乙两物体间距离越来越大不能结论:速度是两物体相对位置变化的根本原因， 是追及问题中的关键条件，速度相等是两物体追得 上、追不上或者刚好追上的临界条件.1.2 分析技巧1.2. 1—个临界条件二者速度相等，它既是物体能否追上、追不上或 者刚好追上的临界条件，也是物体间相距最近或者最 远的条件.1.2.2两个等量关系时间关系和位移关系，利用这两个关系可以列方 程或者方程组求解.1.3 常用数学方法1.3. 1图像法画出两物体的《图像，利用两图像的交点和所文章编号：1008 - 4134(2021)03 - 0057 - 03围成图形的“面积”判断.1.3.2数学极值法设相遇时间为^根据条件列方程,得到关于位移 *与时间《的函数关系，由此判断两物体的追及或相 遇情况，并求出最大值或者最小值.例题1在平直的公路上，一辆小汽车在路口等待交通灯，绿灯亮时一辆道路维护车在前方以= 10m /S 的速度匀速前进，小汽车立即以a , =2m /s 2的 加速度启动,启动时，两车相距％ =75m .求：（1)汽车启动后经过多长时间从道路维护车 旁边经过？(2)相遇前两车相距的最远距离是多少？解析：图像法：(1)由条件知：当|x 2 x 彳=10f , + 75时，两物体相遇，即q = 15s .(2)由图1，当《 =5s 时两物体速度相等，且相距最远•最远距离10 x 5 +75 = 100m .数学极值法：(1)设经过 <,时间小汽车和维护车相遇，由位移关系7[守丨+ X 。
临界问题的分析方法孟德飞纵观近年来各省高考物理试题，不难发现，各省都越来越重视考查学生对解决物理问题方法的掌握情况。
例如，物理模型法、整体法与隔离法、等效法、图像法、临界问题分析法等。
在问题练习中，同学们要重视解题过程的思维方法训练。
如果同学们能够熟练掌握各种解题方法的特点和技巧，对物理学习就起到事半功倍的效果。
透析近年的高考考题，本文就解决常见的临界问题解题方法进行分析和总结。
临界状态就是指物理现象从一种状态变化成另一种状态的中间过程，这时存在着一个过渡的转折点。
临界问题的分析对象正是临界状态。
与临界状态相关的物理条件则称为临界条件。
临界条件是解决临界问题的突破点，在物理解题中起着举足轻重的作用，解答临界问题的关键是找准临界条件。
临界条件一般是隐藏着的，需要同学们仔细分析题目才能找出来。
但它也有一定规律：题干含有“恰好”、“刚好”、“最小”、“最大”、“至少”、“最多”等词语时，该问题一般是临界问题。
审题时，要抓住这些关键的词语认真分析找出临界条件。
临界问题一般解题模式为：1.找出临界状态及临界条件；2.列出临界点的规律；3.解出临界量；4.分析临界量列出公式。
下面就一些典型试题进行分析总结：一、动力学中的临界问题分析方法动力学中的临界问题比较普遍，例如“物体恰好离开地面”、“物体速度达到最大值时”、“绳刚好碰到钉子”、“物体刚好通过最高点”、“两物体刚好不相撞”、“物体刚好滑出小车”等就是一些题目中常见的临界状态。
相对例题1. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M=15kg的重物，重物静止于地面上。
有一质量m=10kg的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬，如图所示。
不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g=10m/s2）（）A. 25 m/s2B. 5 m/s2C. 10 m/s2D. 15 m/s2解题方法分析：本题是典型的临界问题，关键词为“在重物不离开地面的条件下”，临界条件为：物体M 不受地面的支持力。
力学中的临界值问题 一、临界状态 何谓临界状态？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，也可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态。
与之相关的物理条件则称为临界条件。
二、临界问题特点 许多临界问题，题干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”等词语对临界值问题给出了明确的暗示，所以临界值问题往往也是极值问题。
三、解决临界问题的基本思路 1．分析临界状态 一般采用极端分析法，即把问题中的物理量推向极值，就会暴露出物理过程，常见的有A．发生相对滑动；B．绳子绷直；C．与接触面脱离。
所谓临界状态一般是即将要发生质变时的状态，也是未发生质变时的状态。
此时物体所处的运动状态常见的有：A．平衡状态；B．匀变速运动；C．圆周运动等。
2．找出临界条件 上述临界状态其对应临界条件是： （1）相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达最大值； （2）绳子松弛的临界条件是绳中拉力为零； （3）相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是相互作用的弹力为零。
3．列出状态方程 将临界条件代到状态方程中，得出临界条件下的状态方程。
4．联立方程求解 有些临界问题单独临界条件下的状态方程不能解决问题，则需结合其他规律联立方程求解。
例1．半径为R的光滑球面固定在水平面上，一小球由顶端开始无初速释放，则小球在球面上能滑行多远？ 解析：（1）把问题中的物理量滑动路程S推向极大，则小球会脱离球面，临界状态仍为没有脱离时的圆周运动，其对应临界条件为，小球受力如图2所示，设脱离时与竖直方向的夹角为，则其临界条件下的状态方程为 例2．有一小甲虫，在半径为R的半球碗中向上爬行，设虫足与碗壁的动摩擦因数，试问它能爬到的最高点离碗底多高？ 解析：（1）把问题中的物理量距碗底高度h推向极大，则小甲虫会与碗壁发生相对滑动，此时其状态仍为没有发生相对滑动时的平衡状态，对应的临界条件为达到最大静摩擦，小甲虫受力如图3所示，设脱离时与竖直方向的夹角为，则其临界条件下状态方程为 例3．如图3所示，质量为m=1kg的物块放在倾角为的斜面体上，斜面质量为，斜面与物块间的动摩擦因数为，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物体m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围。
动力学中的临界问题1．当物体的运动从一种状态转变为另一种状态时必然有一个转折点，这个转折点所对应的状态叫做临界状态；在临界状态时必须满足的条件叫做临界条件。
用变化的观点正确分析物体的受力情况、运动状态变化情况，同时抓住满足临界值的条件是求解此类问题的关键。
2．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着临界点；（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着“起止点”，而这些起止点往往就是临界状态；（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着极值，这个极值点往往是临界点；（4）若题目要求“最终加速度”、“稳定加速度”等，即是要求收尾加速度或收尾速度。
3．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F N=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F T=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。
例1：如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F 向上拉B，运动距离h时，B与A分离，下列说法正确的是( )A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于mg hD．在B和A分离前，它们做匀加速直线运动例2：如图所示，质量为m =1 kg 的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上，斜面体质量为M=2 kg ，斜面体与物块间的动摩擦因数为μ=0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F ，要使物块m 相对斜面静止，试确定推力F 的取值范围。
力学中临界问题分析一、在共点力动态平衡中与临界极值相关问题物体在多个共点力作用下的动态平衡问题中，常涉及到什么时候受力“最大”或“最小”，那个绳先断等问题。
1、三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB 是水平的，A 端、B 端固定。
若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳（ ）A 、必定是OAB 、必定是OBC 、必定是OCD 、可能是OB ，也可能是OC解析：三根绳所能承受的最大拉力相同，在增大C 端重物质量过程中，判断哪根绳上的拉力先达到临界值是关键。
OC 下悬挂重物，它的拉力应等于重物的重力G.就是OC 绳的拉力产生两个效果，使OB 在O 点受到向左的作用力F 1，使OA 在O 点受到斜向下沿绳长方向的作用力F 2，F 1、F 2是G 的两个分力.由平行四边形可作出力的分解图如下图所示，当逐渐增大所挂物体的质量,哪根绳子承受的拉力最大则最先断.从图中可知：表示F 2的有向线段最长,F 2分力最大，故OA 绳子最先断.2、 如图所示，物体的质量为2kg ，两根轻绳AB 和AC 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F ，若要使两绳都能伸直，求拉力F 的大小范围。
【解析】作出A 受力图如图所示，由平衡条件有：F.cos θ-F 2-F 1cos θ=0, Fsin θ+F 1sin θ-mg=0 要使两绳都能绷直，则有：F 10,02≥≥F由以上各式可解得F 的取值范围为：N F N 340320≤≤。
3、如图所示，质量为m 的物体，置于水平长木板上，物体与木板间的动摩擦因数为μ。
现将长木板的一端缓慢抬起，要使物体始终保持静止，木板与水平地面间的夹角θ不能超过多少？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
【灵犀一点】这是一个斜面问题。
当θ增大时，重力沿斜面的分力增大。
当此分力增大到等于最大静摩擦力时，物体处于动与不动的临界状态。
此时是θ最大。
【解析】依题意可知，当 mgsinθ=μmgcosθ物体处于临界状态，即 tan θ=μ则 θ≤arc o tμ讨论：tan θ=μ是一重要临界条件。
其意义是：tan θ<μ时，重力沿斜面向下的分力小于滑动摩擦力，物体相对于长木板静止；tan θ=μ时，重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，当物体没有获得初速度时，物体相对于长木板静止；tan θ>μ时，重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，物体将向下做加速运动。
【思维总结】对于此题的动态是否处于动态平衡问题讨论如下：①、将物体静止置于斜面上，如tan θ≤μ，则物体保持静止；如tan θ>μ，则物体不能保持静止，而加速下滑。
②、将物体以一初速度置于斜面上，如tan <μ，则物体减速，最后静止；如tan θ=μ，则物体保持匀速运动；如tan θ>μ，则物体做加速运动。
因此，tan θ=μ这一临界条件是判断物体在斜面上会如何运动的一个条件。
θ AB C F θ θ G F 2 F 1 Fxyθ θ4、如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A 和B ，物体A 放在倾角为α的斜面上，已知物体A 的质量为m ，物体B和斜面间动摩擦因数为μ（μ<t an θ），滑轮的摩擦不计，要使物体静止在斜面上，求物体B 质量的取值范围．【灵犀一点】摩擦力可能有两个方向【解析】以B 为研究对象，由平衡条件得：B T m g = 再以A 为研究对象，它受重力、斜面对A 的支持力、绳的拉力和斜面对A 的摩擦作用．假设A 处于临界状态，即A 受最大静摩擦作用，方向如图所示，根据平衡条件有：cos N mg θ=0,m m T f mg f N μ--==或：0,m m T f mg f N μ+-==综上所得，B 的质量取值范围是：(sin cos )(sin cos )B m m m θμθθμθ-≤≤+二、动力学中的临界极值问题的解读所谓临界问题是指当某种物理现象（或物理状态）变为另一种物理现象（或另一物理状态）的转折状态叫临界状态．可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”．某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态称为临界状态。
至于是“出现”还是“不出现”，需视具体问题而定。
极值问题则是在满足一定的条件下，某物理量出现极大值或极小值的情况。
临界问题往往是和极值问题联系在一起的。
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，要特别注意可能出现的多种情况。
动力学中的临界和极值是物理中的常见题型，同学们在刚刚学过的必修1中匀变速运动规律、共点力平衡、牛顿运动定律中都涉及到临界和极值问题。
在解决临办极值问题注意以下几点：○1临界点是一个特殊的转换状态，是物理过程发生变化的转折点，在这个转折点上，系统的一些物理量达到极值。
○2临界点的两侧，物体的受力情况、变化规律、运动状态一般要发生改变，能否用变化的观点正确分析其运动规律是求解这类题目的关键，而临界点的确定是基础。
○3许多临界问题常在题目的叙述中出现“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脱离”……等词句对临界问题给出了明确的暗示，审题是只要抓住这些特定词语其内含规律就能找到临界条件。
○4有时，某些临界问题中并不包含常见的临界术语，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，如运动中汽车做匀减速运动类问题，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。
○5临界问题通常具有一定的隐蔽性，解题灵活性较大，审题时应力图还原习题的物理情景，抓住临界状态的特征，找到正确的解题方向。
○6确定临界点一般用极端分析法，即把问题（物理过程）推到极端，分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件。
解题常用的思路用矢量法、三角函数法、一元二次方程判别式法或根据物理过程的特点求极值法等。
5、如图所示，水平面上两物体m 1、m 2经一细绳相连，在水平力F 的作用下处于静止状态，则连结两物体绳中的张力可能为( )A 、零B 、F/2C 、FD 、大于F解析： 当m 2与平面间的摩擦力与F 平衡时，绳中的张力为零，所以A 对；当m 2与平面间的最大静摩擦力等于F/2时，则绳中张力为F/2，所以B对，当m 2与平面间没有摩擦力时，则绳中张力为F ，所以C 对，绳中张力不会大于F ，因而D 错。
6、如图所示,在光滑水平面上叠放着A 、B 两物体,已知m A =6 kg 、m B =2 kg ，A 、B 间动摩擦因数μ=0.2，在物体A 上系一细线,细线所能承受的最大拉力是20N ，现水平向右拉细线，g 取10 m/s 2，则 ( )A.当拉力F<12 N 时,A 静止不动B.当拉力F>12 N 时,A 相对B 滑动C.当拉力F=16 N 时,B 受A 的摩擦力等于4 ND.无论拉力F 多大,A 相对B 始终静止解析 设A 、B 共同运动时的最大加速度为a max ,最大拉力为F max对B:μm A g=m B a maxa max = B A m g m =6 m/s 2对A 、B 系统:F max =(m A +m B )a max =48 N当F<F max =48 N 时,A 、B 相对静止。
因为地面光滑,故A 错,当F 大于12 N 而小于48 N 时,A 相对B 静止,B 错。
当F=16 N 时,其加速度a=2 m/s 2。
对B:f=4 N,故C 对。
因为细线的最大拉力为20 N,所以A 、B 总是相对静止,D 对。
正确选项为CD 。
点评：刚好相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值，即f 静=f m ，此时系统的加速度仍相等。
7、如图所示，在光滑的水平面上放着紧靠在一起的A 、B 两物体，B 的质量是A 的2倍，B 受到向右的恒力F B ＝2 N ，A 受到的水平力F A ＝(9－2t ) N(t 的单位是s)．从t ＝0开始计时，则( )A 、A 物体在3 s 末时刻的加速度是初始时刻的511倍 B 、t ＞4 s 后，B 物体做匀加速直线运动C 、t ＝4.5 s 时，A 物体的速度为零D 、t ＞4.5 s 后，A 、B 的加速度方向相反解析：对于A 、B 整体根据牛顿第二定律有F A ＋F B ＝(m A ＋m B )a ，开始时合力为11 N,3秒末合力为5N ，故A 正确．设A 、B 间的作用力为F N ，则对B 进行分析，由牛顿第二定律可得：F N ＋F B ＝m B a ，解得F N ＝m B F A ＋F B m A ＋m B －F B ＝16－4t 3N ．当t ＝4 s 时，F N ＝0，A 、B 两物体开始分离，此后B 做匀加速直线运动，故B 正确；而A 做加速度逐渐减小的加速运动，当t ＝4.5 s 时，A 物体的加速度为零而速度不为零，故C 错误．t ＞4.5 s 后，A 所受合外力反向，即A 、B 的加速度方向相反，故D 正确．当t ＜4 s 时，A 、B 的加速度均为a＝F A ＋F B m A ＋m B.综上所述，选项A 、B 、D 正确． 点评：相互接触的两物体脱离的临界条件是：相互作用的弹力为零，即N=0。
8、如图所示，质量均为M 的两个木块A 、B 在水平力F 的作下，一起沿光滑的水平面运动，A 与B 的接触面光滑，且与水平面的夹角为60°，求使A 与B 一起运动时的水平力F 的范围。
答案：F ≤Mg 329、不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮，绳的一端系一质量M ＝15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m ＝10kg 的猴子从绳的另一端沿绳上爬，如右图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g 取10m/s 2)( ）A 、25m/s 2 C 、．5m/s 2C 、10m/s 2D 、15m/s 2解析：本题的临界条件为F ＝Mg ，以猴子为研究对象，其受向上的拉力F ′和mg ，由牛顿第二定律可知，F ′－mg ＝ma ，而F ′＝F ，故有F －mg ＝ma ，所以最大加速度为a ＝5m/s 2.点评：此题中的临界条件是：地面对物体的支持力为零。
10、如图5所示，一质量为0.2kg 的小球系着静止在光滑的倾角为53°的斜面上，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，当斜面以10m/s 2加速度水平向右作匀加速直线运动时，求线对小球的拉力和斜面对小球的弹力。
（g=10m/s 2） 【灵犀一点】要考虑到小球可能离开斜面的情况，用极限法把加速度推到两个极端进行分析。
【解析】当0a →时，小球受到三个力（重力、绳的拉力、斜面的支持力）作用，此时绳平行于斜面；当a 较大时，小球将“飞离”斜面，此时绳与斜面的夹角未知。
