高中物理常见的物理模型.docx
9页
精品名师归纳总结专题：高中物理力学常见物理模型高考中常显现的物理模型： 斜面模型 、叠加体模型 〔包含滑块、子弹射入 〕、〔弹簧、轻绳、轻杆〕 连接体模型 、传送带模型 、人船模型 、碰撞模型 等一、斜面模型每年各的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题以下结论有助于更好更快的理清解题思路和方法．1. 自由释放的滑块能在斜面上 〔 如右图 〕匀速下滑时， m 与 M 之间的动摩擦因数 μ＝ gtan θ．2. 自由释放的滑块在斜面上 〔如右图所示 〕：(1) 静止或匀速下滑时，斜面 M 对水平的面的静摩擦力为零2) 加速下滑时，斜面对水平的面的静摩擦力水平向右 〔3〕减速下滑时，斜面对水平的面的静摩擦力水平向左．3. 自由释放的滑块在斜面上 〔如右图所示 〕匀速下滑时， M 对水平的面的静摩擦力为零，这一过程中再在 m 上加上任何方向的作用力， 〔在 m 停止前 〕M 对水平的面的静摩擦力依旧为零 .．4. 悬挂有物体的小车在斜面上滑行 〔如右图所示 〕：(1) 向下的加速度 a＝gsin θ时，悬绳稳固时将垂直于斜面2) 向下的加速度 a＞gsin θ时，悬绳稳固时将偏离垂直方向向上 〔3〕向下的加速度 a＜gsin θ时，悬绳将偏离垂直方向向下．5. 在倾角为 θ的斜面上以速度 v 0 平抛一小球 〔如右 图所示 〕： 2v 0tan θ(1) 落到斜面上的时间 t＝ g 。
2) 落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角 α恒定，且 tan α＝ 2tan θ，与初速度无关可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 经过 tc＝v 0tan θg 小球距斜面最远，最大距离 d＝〔v 0sin θ〕 2θ2gcos ．可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结6. 如下图，当整体有向右的加速度 a＝ gtan θ时， m 能在斜面上保持相对静止．7. 在如以下图所示的物理模型中，当回路的总电阻恒定、导轨光滑时， ab 棒所能到达的稳固速度 vm＝mgRsin θB2L2 ．m 8．如以下图所示，当各接触面均光滑时，在小球从斜面顶端滑下的过程中，斜面后退的位移 s＝ m＋ M L．可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结二、叠加体模型叠加体模型〔包括滑块、子弹打木块、滑环直杆、传送带等模型，传送带另详述〕在高考中频现，常需求解摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度等1.两个典型情境和结论需熟记和敏捷运用： 2.滑块〔包括子弹射击 〕模型常用的力学规律：可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 叠放的长方体物块 A、B 在光滑的水平面上匀速运动或在光滑的斜面上自由释放后变速运动的过程 中〔 如下左图所示 〕 ， A、B 之间无摩擦力作用．(2) 如上右图所示，一对滑动摩擦力做的总功肯定为负值，其肯定值等于摩擦力乘以相对滑动的总路程或等于摩擦产生的热量，与单个物体的位移无关，即： Q摩＝ f · s 相〔1〕运动学规律：追及问题或相对运动问题〔2〕动力学规律：牛顿其次定律〔3〕能量的规律：动能定理和能量守恒定律〔4〕动量的规律：系统总动量守恒〔5〕 图像的描述：运动图像 v-t： v vt t可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结典例分析可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结●例 1、质量为 m 的物块， 以速度 v0 滑到质量为 M的静止木板上，木板放在光滑的水平面上，物块与 木板之间的滑动摩擦因数为 μ ，将物块视为质点，要使物块不致从木板上滑出， 木板长度 L 至少应为多少 .。
变式练习 1 同上图所示， 质量 M=4Kg 长为 L=10m的木板停放在光滑水平面，另一不计长度质量m=1kg 的木块以某一速度从右端滑上木板， 木板与木块间的动摩擦因数 μ=08. .假设要使木板获得的速度不大于 2m/s，就木块的初速度 vO 应满意的条件〔 〕A. vO≤ 8m/s B. vO≤ 10m/sC. vO ≥ 15m/s D. vO≥ 20m/s●变式练习 2 如下图 ，C是放在光滑的水平面上的木板，质量为 3m，在木板上面有两块质量均为 m的小木块 A 和 B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ最初木板静止， A、B 两木块同时以水平向右的初速 度 υ0 和 2υ0 在木板上滑动，木板足够长， A、 B 始终未滑离木板求：〔1〕木块 B 从刚开头运动到与木板 C速度刚好相等过程中，木块 B 所发生的位移〔2〕木块 A 在整个过程中的最小速度值例 2 如下图，在足够长的光滑水平面上，放置一长为 L＝ 1m、质量为 m1=0.5kg 的木板 A ，一质量为m 2=1kg 的小物体 B 以初速度 v0=4m/s 2 滑上 A 的上外表， A 与 B 之间的动摩擦因数为 =0.2, g=10m/s 2。
1) 当 B 刚从 A 上滑落时， A、B 的速度分别是多大？(2) 为使 B 不从木板 A 上滑落， 当 B 滑上 A 的同时， 在 A 的右端始终施加一个水平向右的恒力 F，求 F 的大小应满意的条件● 例 3 质量为 M 的匀称木块静止在光滑的水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和 子弹的射击手．第一左侧的射击手开枪，子弹水平 射入木块的最大深度为 d1 ，然后右侧的射击手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为 d2，如下图．设子弹均未射穿木块，且两子弹与木块之间的作用力大小均相同．当两颗子弹均相对木块静止时，以下说法正确的选项是 〔 〕A ．最终木块静止， d1＝d2B ．最终木块向右运动， d1
这类试题涉及静力学问题、动力学问题、功能问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题等，几乎贯穿了整个力学的学问体系．对于弹簧，从 受力角度 看，弹簧上的弹力是变力从 能量角度 看，弹簧是个储能元件．题目类型有： 静力学中的弹簧问题， 动力学中的弹簧问题， 与动量和能量有关的弹簧问题． 现将有关弹簧问题分类剖析．热点〔一〕 静力学中的弹簧问题(1) 胡克定律： F ＝ -kx， ΔF ＝ k·Δx．(2) 对弹簧秤的两端施加 〔 沿轴线方向 〕 大小不同的拉力，弹簧秤的示数肯定等于挂钩上的拉力．可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结● 例 6 如下图，两木块 A、B 的质量分别为 m1 和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2，两弹簧〔m1＋ m2〕2g2 B ． 2〔k1＋ k2〕可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结分别连接 A、B，整个系统处于平稳状态．现缓慢向上提木块 A，直到下面的弹簧对的面的压力恰好C．〔m1＋ m2〕2g2〔k1＋ k2〕k1 k2可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结为零，在此过程中 A 和 B 的重力势能共增加了〔m1＋m2〕2g2〔m1＋ m2〕2g2 m1〔m1＋ m2〕g2D ． k2 ＋ k1可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结A ． k1＋ k2热点〔二〕 动力学中的弹簧问题(1) 瞬时加速度问题 〔 与轻绳、轻杆不同 〕 ：一端固定、另一端接有物体的弹簧，形变不会发生突变，弹力也不会发生突变．(2) 如下图，将 A、B 下压后撤去外力，弹簧在复原原长时刻 B与 A 开头别离．可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结● 例 7 如下图，一轻质弹簧竖直放置在水平面上， 弹簧上端放着质量为 2kg 的物体 A ，处于静止状态。
现将一个质量为 3kg 的物体 B 轻放在 A 上，释放瞬时， B 对 A 的压力大小为 〔取 g=10m／s2〕A ． 0N B． 12NC．20N D． 30N● 例 8 如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为 m 和 M〔 m ∶ M＝ 1∶ 2〕 的物块 A 、B 用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力 F 作用于 B 上且两块共同向右加速运动● 例 9 如下图，质量都为 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 别离．就以下说法中正确的选项是 〔 〕A ．B 和 A 刚别离时，弹簧为原长B ．B 和 A 刚别离时，它们的加速度为 g C．弹簧的劲度系数等于 mg/hD ．在 B 与 A 别离之前，它们做匀加速运动● 例 10 一根劲度系数为 k, 质量不计的轻弹簧， 上端固定 ,下端系一质量为 m 的物体 ,有一水平板将物可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结时，弹簧的伸长量为x1 当用同样大小的力 F 竖直体托住 ,并使弹簧处于自然长度 如下图。
现让木板可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结加速提升两物块时〔如图乙所示〕 ，弹簧的伸长量由静止开头以加速度 a〔a＜ g＝匀加速向下移动求经过多长时间木板开头与物体别离可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结为 x2 ，就 x1 ∶ x2 等于A． 1∶ 1 B．1∶ 2 C． 2∶ 1 D． 2∶3热点〔三〕 能量、动量相关的弹簧问题与动量、能量相关的弹簧问题在解析过程中以下两点结论的应用特别。
