高中物理模型组合27讲Word先加速后减速模型
高中物理:(6)动力学基本问题 Word版含答案
动力学基本问题
1、某实验小组制作了一个火箭模型,由测力计测得其重力为G 。通过测量计算可知此火箭发射时可提供大小为F =2G 的恒定推力,且持续时间为t 。随后小明又对该火箭进行了改进,采用二级推进的方式,即当火箭飞行经过2t 时,火箭丢弃一半的质量,剩余2
t 时间,火箭推动剩余的一半继续飞行。原来的火箭可上升的高度为H ,改进后的火箭最高可上升的高度为(不考虑燃料消耗引起的质量变化及空气阻力)( )
A.1.5H
B.2H
C.2.15H
D.3.25H
2、如图所示为某加速度计的部分原理示意图。质量为0.5kg 的小滑块(可视为质点)穿在光滑水平杆上,两边与两根完全相同的轻弹簧a b 、连接,弹簧的劲度系数为2N/cm,静止时a b 、均处于原长状态,小滑块处于O 点。当装置在水平方向运动时,小滑块移动至O 点左侧1cm 处,则可判断此时小滑块的加速度( )
A.大小为28m/s ,方向水平向左
B.大小为28m/s ,方向水平向右
C.大小为24m/s ,方向水平向左
D.大小为24m/s ,方向水平向右
3、如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变,用水平力F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x,此时物体静止,撤去F 后,物体开始向左运动,物体与水平间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.刚撤去F 时物体的加速度大小为
kx m
B.刚撤去F 时物体的加速度大小为kx mg m μ+
C.撤去F 后,物体刚脱离弹簧时速度最大
(完整word版)高中物理模型总结
l
v 0 v S
v 0
A B
v 0 A
B v 0 l
滑块、子弹打木块模型之一
子弹打木块模型:包括一物块在木板上滑动等。μNS 相=ΔE k 系统=Q ,Q 为摩擦在系统中产生的热量。②小球在置于光滑水平面上的竖直平面内弧形光滑轨道上滑动 :包括小车上悬一单摆单摆的摆动过程等。小球上升到最高点时系统有共同速度(或有共同的水平速度);系统内弹力做功时,不将机械能转化为其它形式的能,因此过程中系统机械能守恒。
例题:质量为M 、长为l 的木块静止在光滑水平面上,现有一质量为m 的子弹以水平初速v 0射入木块,穿出时子弹速度为v ,求子弹与木块作用过程中系统损失的机械能。
解:如图,设子弹穿过木块时所受阻力为f ,突出时木块速度为V ,位移为S ,则子弹位移为(S+l)。水平方向不受外力,由动量守恒定律得:mv 0=mv+MV ①
由动能定理,对子弹 -f(s+l )=2
022
121
mv mv - ②
对木块 fs=02
12-MV ③
由①式得 v=
)(0v v M m - 代入③式有 fs=2022
)(21v v M
m M -∙ ④ ②+④得 f l =})]([2121{212
12
1
2
120220222
v v M
m M mv mv MV mv mv -+-=-- 由能量守恒知,系统减少的机械能等于子弹与木块摩擦而产生的内能。即Q=f l ,l 为子弹现木块的相对位移。
结论:系统损失的机械能等于因摩擦而产生的内能,且等于摩擦力与两物体相对位移的乘积。即 Q=ΔE 系统=μNS 相
其分量式为:Q=f 1S 相1+f 2S 相2+……+f n S 相n =ΔE 系统
2020-2021学年高考一轮复习 动量中的弹簧模型(Word版 有答案))
动量守恒定律在弹簧模型中的应用
1.如图所示,滑块A 、B 的质量分别为m 1和m 2,由轻质弹簧相连,置于光滑水平面上,把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后用一轻绳绑紧,两滑块一起以恒定的速率V 0向右滑动.若突然断开轻绳,当弹簧第一次恢复原长时,滑块A 的动能变为原来
的41
,求弹簧第一次恢 复到原长时B 的速度.
2.质量均为 M 的A 、B 两个物体由一劲度系数为 K 的轻弹簧相连,竖直静置于水平地面上,现有两种方案分别都可以使物体A 在被碰撞后的运动过程中,物体B 恰好能脱离水平地面,这两种方案中相同的是让一个物块从A 正上方距A 相同高度h 处由静止开始自由下落,不同的是不同物块C 、D 与A 发生碰撞种类不同。如图所示,方案一是:质量为m 的物块C 与A 碰撞后粘合在一起;方案二是:物体D 与A 发生 弹性碰撞后迅速将D 取走。已知量为 M , m , k ,重力加速度 g 。弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。求: (1) h 大小;
(2) C 、A 系统因碰撞损失的机械能; (3) 物块D 的质量 m D
大小。
3.如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水
平轨道相接,质量m2的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连
接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端由静止
释放,重力加速度为g,小球可视为质点.求:
(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能为多少?
(2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞, m1与m2应满足什么关系?
4. 如图,两物体A、B用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面
高中物理动态模型集合教案
高中物理动态模型集合教案
一、教学目标
1. 知识目标:学生掌握物理动态模型的基本概念,了解几种典型的动态模型,能够运用物理知识分析和解释实际问题。
2. 能力目标:培养学生观察、分析和解决问题的能力,提高学生的实验设计和数据处理能力。
3. 情感目标:培养学生对物理学的兴趣,培养学生的科学精神和创新意识。
二、教学重点和难点
1. 教学重点:动态模型的基本概念和常见类型,动态模型的应用和实验设计。
2. 教学难点:如何运用物理知识解释实际问题,如何设计并进行动态模型实验。
三、教学内容
1. 动态模型的概念和分类
2. 简谐振动模型
3. 阻尼振动模型
4. 受迫振动模型
5. 动力学模型
四、教学方法
1. 理论讲解:通过讲解,帮助学生掌握动态模型的基本概念和分类。
2. 实验操作:设计实验让学生深入理解动态模型的应用。
3. 讨论交流:组织讨论让学生分享观点和经验,提高学生的分析和解决问题的能力。
五、教学流程
1. 引入:通过展示一个简单的动态模型让学生了解本节课要学习的内容。
2. 理论讲解:讲解动态模型的概念和分类。
3. 实验设计:设计一个简谐振动实验让学生动手操作。
4. 实验分析:让学生分析实验数据,深入理解动态模型的应用。
5. 讨论交流:组织讨论,让学生分享实验心得和体会。
6. 总结:总结本节课的内容,引导学生思考和反思。
六、教学评估
1. 实验报告:要求学生根据实验结果撰写实验报告。
2. 课堂表现:观察学生在课堂上的表现,包括参与度、思考深度等。
七、拓展延伸
1. 鼓励学生自主学习,探索更多不同类型的动态模型。
教师版-人教版(新课程标准)高中物理必修2《关联速度分解模型》期末复习题类型总结(K12教育文档)
教师版-人教版(新课程标准)高中物理必修2《关联速度分解模型》期末复习题类型总结(word版可编辑修改)
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人教版(新课程标准)高中物理必修2《关联速度分解模型》期
末复习题类型总结
【类型一】绳关联物体分解模型
1.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船水平速度v x的大小为()
A.小船做变加速运动,v x=
B.小船做变加速运动,v x=v0cosα
C.小船做匀速直线运动,v x=
D.小船做匀速直线运动,v x=v0cosα
【答案】A
【解析】如图所示,小船的实际运动是水平向左的运动,它的速度v x可以产生两个效果:一是使绳子OP段缩短;二是使OP段绳与竖直方向的夹角减小.所以小船的速度v x应有沿OP绳指向O的分速度v0和垂直OP的分速度v1,由运动的分解可求得v x=,α角逐渐变大,可得v x是逐渐变大的,所以小船做的是变加速运动.
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高中物理公式大全
一、力学
1、胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量;k为劲度系数,只与弹簧的
原长、粗细和材料有关)
2、重力: G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化;重力约等
于地面上物体受到的地球引力)
3 、求F
1、F
2
两个共点力的合力:利用平行四边形
定则。
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围:⎥ F1-F2 ⎥≤ F≤ F1 + F2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:
(1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
F合=0 或: F x合=0 F y合=0
推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向
(2* )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零.(只要求了解)力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
5、摩擦力的公式:
(1) 滑动摩擦力: f= μ F N
说明:① F N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
②μ为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.
(2) 静摩擦力:其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或牛顿第二定律
求解,不与正压力成正比.
大小范围: O≤ f静≤ f m (f
m
为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明:
a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
高中物理 必修二新课改教材优化方案教师用书word 抛体运动运动合成与分解的两类模型
习题课1运动合成与分解的两类模型
模型一小船过河模型
1.小船渡河模型
小船的实际运动是船随水流的运动(速度为v
水
)和船在静水中的运动(速度为v 静水
)的合运动。船的航行方向是实际运动的方向,即合速度的方向。两个方向的运动情况相互独立、互不影响。
2.两类最值问题
(1)渡河时间最短问题
水流速度始终沿河道方向,不能提供指向河对岸的分速度。因此若要渡河时
间最短,只要使船头垂直于河岸航行即可。由图甲可知,t
短=
d
v船
,此时船渡河的
位移x=
d
sin θ,位移方向满足tan θ=
v船
v水
。
(2)渡河位移最短问题
情况一:v
水<v
船
最短的位移为河宽d,此时渡河所用时间t=
d
v船sin θ
,船头与上游河岸夹角θ
满足v
船cos θ=v
水
,即cos θ=
v水
v船
,如图乙所示。
情况二:v
水>v
船
合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河。确定方法如下:如图丙所示,以v水矢量的末端为圆心,以v船的大小为半径画圆弧,当合速度的方向与圆相切时,
合速度的方向与河岸的夹角最大(设为α),此时航程最短。由图可知sin α=v船
v水
,
最短航程为x=
d
sin α=
v水
v船
d。此时船头指向应与上游河岸成θ′角,且cos θ′=
v船
v水
。
(2021·山东临沂高一检测)小船要横渡一条200 m宽的河,水流速度为3 m/s,船在静水中的航速是5 m/s。
(1)当小船的船头始终正对对岸行驶时,它将在何时、何处到达对岸?
(2)要使小船到达河的正对岸,应如何行驶?多长时间能到达对岸?(sin 37°=0.6)
(3)如果水流速度变为10 m/s,要使小船航程最短,应如何航行?
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 专题2 动力学常见模型与图像教案-人教版高三全册物理教案
专题2 动力学常见模型与图像
考点一图像问题
(1)在图像问题中,无论是读图还是作图,都应尽量先建立函数关系,进而明确“图像与公式〞“图像与物体〞间的关系;然后根据函数关系读取图像信息或者描点作图。
(2)读图时,要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横坐标包围的“面积〞等所对应的物理意义,尽可能多地提取解题信息。
1.(多项选择)(2019课标Ⅲ,20,6分)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s2。由题给数据可以得出( )
图(a)
图(b) 图(c)
A.木板的质量为1 kg
B.2~4 s内,力F的大小为0.4 N
C.0~2 s内,力F的大小保持不变
答案AB 分析知木板受到的摩擦力f'=f。0~ 2 s,木板静止,F=f',F逐渐增大,所以C错误。4 s~5 s, m/s2=0.2 m/s2,对木板受力分析,f'=ma2=0.2 N,得m=1 kg,所以A正确。2~ 4 s,对木板加速度大小a2=0.4-0.2
1
木板有F-f'=ma1,F=f'+ma1=0.2 N+1×0.4-0
N=0.4 N,所以B正确。由于无法确定物块的质量,那么尽管知道滑
2
动摩擦力大小,仍无法确定物块与木板间的动摩擦因数,故D错误。
2.1845年英国物理学家和数学家斯·托马斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时,发现了液体对球的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有F=6πηrv。其中物理量η为液体的粘滞系数,它与液体的种类及温度有关。如下图,现将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的足够深量筒中,以下描绘小钢珠在下沉过程中加速度大小与时间关系的图像可能正确的选项是( )
(完整word版)高中物理动量专题——对心碰撞的速度变化关系
(完整word版)⾼中物理动量专题——对⼼碰撞的速度变化关系
碰撞(动量守恒定律)的速度关系
⾼中常考的三种对⼼碰撞:完全弹性碰撞(也可以简称“弹性碰撞”)、⾮弹性碰撞和完全⾮弹性碰撞,⼀般作为考题,动量都守恒。
⼀、碰撞速度不等式。
设碰撞的两个物体,质量为m 1和m 2,碰撞前速度为v 1和v 2(不相等),对⼼碰撞后速度为v 1’和v 2’,当v 1>v 2时,
(此处指的是代数值,即有正负,尽管⽮量正负不代表⼤⼩,但此处是按代数值算,正⼤于负,⽐如规定向右为正⽅向,则向右的5m/s 记为5m/s ,向左的10m/s 记为-10m/s ,5 m/s >-10 m/s )
若v 1’>v 2’,则还会再次发⽣碰撞,所以不可能,
所以若v 1>v 2,则必有v 1’≤v 2’。
动量守恒:
'v m +'v m =v m +v m 22112211
变形为:
()()222111-v 'v m ='v -v m ………………①
动能未必守恒,仅当完全弹性碰撞时才守恒,即初动能≥末动能
222211222211'v m 21+'v m 21≥v m 21+v m 21 变形为
()()22222212
11-v 'v m ≥'v -v m ………………②
②÷①得
※推论1:v 1+v 1’≥v 2+v 2’(三种动量守恒的碰撞都必然符合)
仅当完全弹性碰撞时,等号才成⽴。
⼆、动碰静模型速度范围。
最常考的碰撞是⼀个动球去碰撞⼀个静球,这种情况,v 2=0。如果是完全弹性碰撞,v 1+v 1’= v 2’。⽽对于这种⼀动⼀静的题,静球肯定加速,动球肯定减速或者反弹回去,那么
(完整word版)高中物理题型总结
第一章 质点的直线
第一节 描述运动的物理量 匀速直线运动
主题1 物体能否简化为质点的判断(*)(A 必考必刷题组)
主题2 参考系的选取和运动的描述(*)(A 必考必刷题组)
主题3 较复杂的相对运动(*)(A 必考必刷题组)
主题4 时间和时刻(**)(A 必考必刷题组)
主题5 位移和路程的计算(**)(A 必考必刷题组)
主题6 移位和路程的关系(**)(A 必考必刷题组)
主题7 平均速度的计算(***)(A 必考必刷题组)
主题8 平均速度和瞬时速度的关系(****)(A 必考必刷题组)
主题9 对加速度的理解和计算(****)(A 必考必刷题组)
主题10 物理量a v v 、、∆之间的关系(*****)(A 必考必刷题组)
主题11 物体做加速直线和减速直线运动的判断(****)(A 必考必刷题组) 主题12 平均速度(****)(B 高考高频题组)
主题13 速度和加速度的关系(****)(B 高考高频题组)
主题14 对位移、速度、加速度关系的理解(****)(C 能力提升题组)
第二节 匀变速直线运动
主题15 匀变速直线运动的速度公式(****)
主题16 匀变速直线运动的位移公式(*****)
主题17 速度与位移的关系式(*****)
主题18 平均速度公式的应用(*****)
主题19 汽车刹车类问题(*****)
主题20 中间时刻瞬时速度2
02t t v v v v +=
=的应用(*****) 主题21 中间位置的瞬时速度22202
t x v v v +=的应用(***) 主题22 2at x =∆的应用(*****)
2019高考物理二轮复习高分突破训练:专项1 模型1 绳杆模型 Word版含解析
专项一
模型突破
模型1 绳杆模型
(对应学生用书第86页)
[模型统计]
1.绳杆模型的特点
无论是轻绳还是轻杆,都先要进行整体或局部的受力分析,然后结合运动的合成与分解知识求解即可.
3.竖直面内做圆周运动的绳杆模型
(1)通常竖直面内的圆周运动只涉及最高点或最低点的分析,在这两个点有F
合=F
向
,由牛顿第二定律列出动力学方程即可求解.
(2)研究临界问题时,要牢记“绳模型”中最高点速度v≥gR,“杆模型”
中最高点速度v≥0这两个临界条件.
[模型突破]
考向1平衡中的绳杆模型
[典例1]图1甲中水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物,∠CBA=30°;图乙中轻杆通过细绳MN和铰链固定在竖直的墙上,在N端同样挂上质量m=10 kg的重物,细绳与水平轻杆ON的夹角θ=30°,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()
甲乙
图1
A.图甲中B点受到滑轮的支持力的方向水平向右
B.图甲中滑轮受到绳子的作用力大小为100 N
C.图乙中轻杆受到的压力大小为200 N
D.图乙中细绳MN的拉力为100 3 N
B[对图甲中轻绳的B点受力分析,滑轮受到绳子的作用力应为图中滑轮
下端和滑轮上端两段绳中拉力F 1和F 2的合力F ,因同一根绳上张力大小处处相等,都等于物体的重力,即F 1=F 2=G =mg =100 N ,由于拉力F 1和F 2的夹角为120°,则由平行四边形定则得F =100 N ,所以滑轮受绳的作用力大小为100 N ,方向与水平方向成30°角,斜向左下方,A 错误,B 正确;对图乙中N 点进行受力分析,N 点受到重物的拉力F 1′和轻绳上端细绳的拉力T 以及轻杆的支持力F 3的共同作用,由于重物静止,则有F 1′=G =100 N ,根据平衡条件得T sin θ=F 1′,T cos θ=F 3,解得T =200 N ,F 3=100 3 N ,根据牛顿第三定律得,轻杆受到的压力F ′=F 3=100 3 N ,故C 、D 错误.]
高中物理先动模式教案范文
高中物理先动模式教案范文
主题:先动模式
教学内容:力的分类和叠加
教学目标:通过本节课的学习,学生能够掌握力的分类和力的叠加规律,能够运用所学知识解决相关问题。
教学重点:力的分类、力的叠加
教学难点:力的合成、分解
教学准备:
1. PowerPoint课件
2. 实验仪器:万能试验仪、测力计、各种不同大小的力
3. 教学实验材料:滑轮、绳子、小车等
教学过程:
一、导入(5分钟)
老师利用丰富的例子引导学生思考什么是力,力的分类有哪些,并为学生带来一个力的实验现场,引起学生的兴趣。
二、知识讲解(15分钟)
1. 引导学生回顾力的定义和单位,讲解重力、弹力、摩擦力、张力等不同种类的力。
2. 介绍力的叠加规律,讲解力的合成和分解,以及力的平衡条件。
三、实验操作(20分钟)
1. 实验一:使用测力计测量不同物体的重力。
2. 实验二:利用两个力的合成和分解原理,通过滑轮和绳子的组合实验,加深学生对力的叠加规律的理解。
四、讨论与总结(10分钟)
1. 引导学生进行讨论,总结本节课学习到的力的分类和叠加规律。
2. 提出问题,让学生思考力的叠加在生活中的应用。
五、作业布置(5分钟)
布置作业:练习册相关习题,巩固和深化所学知识。
六、板书设计
本节课重点内容:
力的分类:
1. 重力
2. 弹力
3. 摩擦力
4. 张力
力的叠加:
1. 合成力
2. 分解力
七、反思与评价
本节课采用先动模式,以实验为主导,能够更好地激发学生的学习兴趣和主动性,使他们深入理解和掌握力的分类和叠加规律。同时,通过实验操作,学生的动手能力和合作意识也得到提高。通过本节课的教学,学生对物理知识的掌握水平得到有效提升。
高中物理二轮专题——弹簧模型(解析版)
资料范本
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高中物理二轮专题——弹簧模型(解析版)
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高中物理第二轮专题——弹簧模型高考分析:
轻弹簧是一种理想化的物理模型,以轻质弹簧为载体,设置复杂的物理情景,考查力的概念,物体的平衡,牛顿定律的应用及能的转化与守恒,是高考命题的重点,此类命题几乎每年高考卷面均有所见.由于弹簧弹力是变力,学生往往对弹力大小和方向的变化过程缺乏清晰的认识,不能建立与之相关的物理模型并进行分类,导致解题思路不清、效率低下、错误率较高.在具体实际问题中,由于弹簧特性使得与其相连物体所组成系统的运动状态具有很强的综合性和隐蔽性,加之弹簧在伸缩过程中涉及力和加速度、功和能等多个物理概念和规律,所以弹簧类问题也就成为高考中的重、难、热点.我们应引起足够重视.
弹簧类命题突破要点:
1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力.当题目中出现弹簧时,要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.在题目中一般应从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧原长位置,现长位置,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,以此来分析计算物体运动状态的可能变化.
2.因弹簧(尤其是软质弹簧)其形变发生改变过程需要一段时间,在瞬间内形变量可以认为不变.因此,在分析瞬时变化时,可以认为弹力大小不变,即弹簧的弹力不突变.
完整word版,百强校高考物理题型复习专题27:楞次定律的应用
百强校高考物理题型复习专题27:楞次定律的应用
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人得分
一、单选题
1.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。下列选项能使电阻的感应电流的方向由b到a,且线圈与磁铁相互排斥是
A.S极向下,磁铁向下运动
B.S极向下,磁铁向上运动
C.N极向下,磁铁向下运动
D.N极向下,磁铁向上运动
2.根据外媒某军事杂志一篇关于中国航母的报道,其猜测中国自行设计建造的第三艏国产航母将采用电磁弹射装置。航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去.则下列说法正确的是
A.合上开关S的瞬间,从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流
B.金属环向左运动过程中将有扩大趋势
C.若将金属环置于线圈的右侧,环将不能弹射出去
D.若将电池正、负极调换后,金属环不能向左弹射
3.飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现.电磁驱动的原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈附近的金属环会被弹射出去.现在固定线圈左侧的同一位置,先后放有分别用铜和铝制成的闭合金属环,已知两环的横截面积相等、形状相同,且电阻率ρ铜<ρ铝,则合上开关S的瞬间,下列说法不正确的是()
A.从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向
B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C.若将铜环放置在线圈右方,铜环将向右运动
D.电池正负极调换后,金属环不能向左弹射
4.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的通有恒定电流的螺线管沿线圈中线AB正上方水平快速通过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向的运动趋势,下列说法中正确的是()
高中物理模型组合27讲(Word下载)追及相遇模型
高中物理模型组合27讲(Word 下载)追及相遇模
型
一、追及、相遇模型〔同一直线上〕
【模型概述】
追及和相遇咨询题是一类常见的运动学咨询题,从时刻和空间的角度来讲,相遇是指同一时刻到达同一位置。可见,相遇的物体必定存在以下两个关系:一是相遇位置与各物体的初始位置之间存在一定的位移关系。假设同地动身,相遇时位移相等为空间条件。二是相遇物体的运动时刻也存在一定的关系。假设物体同时动身,运动时刻相等;假设甲比乙早动身△t ,那么运动时刻关系为t t t ∆+=乙甲。要使物体相遇就必须同时满足位移关系和运动时刻关系。
【模型讲解】
1. 利用不等式求解
例1:甲、乙两物体相距s ,在同一直线上同方向做匀减速运动,速度减为零后就保持静止不动。甲物体在前,初速度为v 1,加速度大小为a 1。乙物体在后,初速度为v 2,加速度大小为a 2且知v 1<v 2,但两物体一直没有相遇,求甲、乙两物体在运动过程中相距的最小距离为多少? 解析:假设是2
211a v a v ≤,讲明甲物体先停止运动或甲、乙同时停止运动。在运动过程中,乙的速度一直大于甲的速度,只有两物体都停止运动时,才相距最近,可得最近距离为
2
2212122a v a v s s -+=∆ 假设是
2
221a v a v >,讲明乙物体先停止运动那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻,现在两物体相距最近,依照t a v t a v v 2211-=-=共,求得 1
212a a v v t --= 在t 时刻内 甲的位移t v v s 211+=
专题04 (类)抛体运动模型(2)-高中物理系列模型之过程模型Word版含解析
专题04 (类)抛体运动模型(2)
3.类抛体运动
(i)类抛体运动的条件
①物体运动过程中受到大小、方向都不变的恒定外力的作用
②初速度不为零:
当初速度与外力垂直时物体做类平抛运动;
当初速度与外力成钝角时物体做类斜上抛运动;
当初速度与外力成锐角时物体做类斜下抛运动;
当初速度与外力方向相同时物体做类竖直下抛运动;
当初速度与外力方向相反时物体做类竖直上抛运动.
(ii)常规处理方法
①类抛体运动可以分解为沿初速度方向上的匀速直线运动和沿外力方向上的匀变速运动两个分运动。
②当物体受到两个相互垂直方向上的恒力的作用而做类抛体运动时,另一种常见的运动分解方法是沿这两个方向上将类抛体运动分解为两个匀变速运动.
(iii)类抛体运动的规律
与平抛运动、斜上抛运动不同的是,物体在类抛体运动中的加速度不是一个确定的值,取决于物体所受外力与物体的质量,其它规律与推论可直接迁移到类抛体运动中,但需注意相应表达式中要将g替换为a,将机械能守恒转换为"类机械能''守恒.
例4.,如图所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平.设平面内存在沿x 轴正方向的恒定风力.一物体从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v0=4 m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,g=10 m/s2)求:
(1)小球在M点的速度v1.
(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N.
(3)小球到达N点的速度v2的大小.
【答案】(1)6 m/s.(2)如图
(3)4 m/s
【解析】(1)设正方形的边长为s 0.
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模型组合讲解——先加速后减速模型
【模型概述】
物体先加速后减速的问题是运动学中典型的综合问题,也是近几年的高考热点,同学在求解这类问题时一定要注意前一过程的末速度是下一过程的初速度,如能画出速度图象就更明确过程了。
【模型讲解】
例. (2004年全国高考)一小圆盘静止在桌面上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB 边重合,如图1所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1μ,盘与桌面间的动摩擦因数为2μ。现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边。若圆盘最近未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)
图1
解析:根据题意可作出物块的速度图象如图2所示。设圆盘的质量为m ,桌边长为L ,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为1a ,有11ma mg =μ
图2
桌布抽出后,盘在桌面上做匀减速运动,以2a 表示加速度的大小,有22ma mg =μ 设盘刚离开桌布时的速度为1v ,移动的距离为1x ,离开桌布后在桌面上再运动距离2x 后便停下,由匀变速直线运动的规律可得:
11212x a v = ① 22212x a v = ② 盘没有从桌面上掉下的条件是:2
21L x x ≤+ ③ 设桌布从盘下抽出所经历时间为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x ,有:
21122121t a x at x ==,,而2
1L x x =-,求得: 1a a L t -=,及1
111a a L a t a v -== 联立解得2121)2(μμμμg a +≥
【模型特征】
“先加速后减速”模型的v-t 图象中速度为临界点,斜率为加速度、面积为位移。
处理“物体先加速后减速”问题的方法很多,我们可以根据已知条件采用三大定理处理,也可以根据图象快捷处理,借助图象法为我们更加清晰准确的采用全过程法提供了保证。
【热点图象】
直线运动的s-t 图;直线运动的v-t 图;平抛运动的y-x 图;机车启动的P-t 图;简谐运动的x-t 图;简谐波的y-x 图;受迫振动的共振曲线;电场线;磁感线;闭合电路的U-I 图;闭合电路的P 出-R 图;部分电路的U-I 图;分子力随距离变化的F 分-r 图;分子势能随距离变化的E P -r 图;电磁感应中的Φ-t 图;电磁感应中的I-t 图;光电效应中的E km -γ图。 识图要点:
①运用图象首先要搞清楚纵横轴所代表的物理量,明确要描述的是哪两个物理量之间的关系。如s-t 图象与v-t 图象在纵轴上的区别;简谐运动图象与简谐波的图象在横轴上的差异等。
②图线并不表示物体实际运动的轨迹。如匀速直线运动的s-t 图象是一条斜向上的直线,但实际运动的轨迹可以是任意方向的。
③了解图象的物理意义。从图象的形状看出物理过程,在很多情况下,写出物理量的解析式与图象对照,更有助于理解图象物理意义。
④要特别关注图象中的“点”、“线”、“面”、“斜率”、“截距”等及其对应物理意义。“点”代表状态,描述物体在该状态下所具有的特征;“线”代表过程,描述物体在一段过程中随着横轴所代表的物理量的变化,纵轴代表物理量的变化情况;“面”指的是图线与横轴所围成的面积,表示纵轴所代表的物理量对横轴所代表的物理量的积累;“斜率”指的是x y x ∆∆→∆0lim ,当横轴为时间轴时,斜率表示纵轴所示物理量对时间的变化率;“截距”指的是图线与纵轴的交点,当横轴为时间轴时截距描述初态特征。
【模型演练】
(昆明市高中三年级统一检测)一个质量为m=0.2kg 的物体静止在水平面上,用一水平恒力F 作用在物体上10s ,然后撤去水平力F ,再经20s 物体静止,该物体的速度图象如图3所示,则下面说法中正确的是( )
A. 物体通过的总位移为150m
B. 物体的最大动能为20J
C. 物体前10s内和后10s内加速度大小之比为2:1
D. 物体所受水平恒力和摩擦力大小之比为3:1
答案:ACD
图3