概念及定义
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。
例题及解答
所谓临界状态是指当物体从一种运动状态(或物理现象)转变为另一种运动状态(或物理现象)的转折状态,它既有前一种运动状态(或物理现象)的特点,又具有后一种运动状态(或物理现象)的特点,起着承前启后的转折作用。临界状态是物理问题中常遇到的一种情景,这类问题一般可分为两类:明显临界的;临界条件较隐蔽的。
例题1
临界问题例题图片1
例题2
临界问题例题图片2
不明显
例题如图1所示: