高考物理复习专题系列十五模型组合讲解——滑轮模型[1].
高三物理一轮复习《滑块—滑板模型》 课件
课后练习:
1.如图所示,质量M=8kg的小车静止在光滑水平面上, 在小车右端施加一水平拉力F=8N。当小车速度达到1.5m/s时, 在小车的右端由静止轻放一大小不计、质量m=2kg的物体, 物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长。从物体放上 小车开始经t=1.5s的时间,物体相对地面的位移为(g取
练习3. 如图所示,足够长光滑斜面的倾角为θ,斜面上放着 质量为M的木板,木板左端有一个质量为m的木块,木块与木 板之间的动摩擦因数为μ,木块和木板的初速度都为零。对木块 施加平行斜面向上的恒力F后,下列说法正确的是( ) A.若μ>tanθ,则木板一定沿斜面向上运动 B.若F=mgsinθ,则木块一定静止在木板上 C.若木板沿斜面向上滑动,木板质量M越小,木块与木板分 离时,木块滑行的距离越大 D.若木板沿斜面向下滑动,木板质 量M越大,木块与木板分离时,木块 滑行的距离越大
长度均为l=2m,质量均为m2=1kg,一质量为m1=1kg的物体 (可视为质点)以v0=6m/s的速度冲上A木板的左端,物体与木板 间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。(最 大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10m/s2)
A.μ1>μ2
B.μ3<μ2
C.图乙中汉语词典受到的摩擦力大小是μ3mgcos θ
D.图甲中英语词典受到的摩擦力大小是μ2mgcos θ
4. 在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m的一本英语词
典和一本汉语词典,图甲中英语词典在上,图乙中汉语词典在上,
已知图甲中两本书一起匀速下滑,图乙中两本书一起加速下滑。已
10m/s2)( B )
A.1m B.2.1m C.2.25m D.3.1m
新高考物理模型归纳总结
新高考物理模型归纳总结新高考物理模型是近年来教育改革的一项重要举措,旨在提高学生的综合素质和能力。
本文将就新高考物理模型进行归纳总结,让我们一起来了解一下。
1. 选择题模型选择题是新高考物理试题中的常见题型,主要考察学生对物理概念和知识的理解。
新高考物理选择题模型注重培养学生的分析和解决问题的能力,题目设计更具挑战性。
2. 实验题模型新高考物理实验题模型要求学生进行实际操作或观测,通过实验现象或数据进行分析和解题。
这种模型注重学生的动手能力和科学思维的发展,培养学生的实际应用能力。
3. 计算题模型新高考物理计算题模型要求学生根据已知条件,运用物理公式和数学知识进行计算。
这种模型强调学生的数学运算能力和对公式的熟练应用,培养学生解决实际问题的能力。
4. 推理题模型新高考物理推理题模型要求学生根据已知条件,运用物理原理进行逻辑推理和解题。
这种模型旨在培养学生的科学思维和推理能力,提高学生的综合应用能力。
5. 关系图模型新高考物理关系图模型要求学生根据事物之间的相互关系,构建出相应的关系图谱。
这种模型培养学生的归纳总结能力和图表分析能力,提高学生对物理概念的理解和应用能力。
6. 现象解释题模型新高考物理现象解释题模型要求学生根据已知的物理现象和原理,解释出现象背后的物理本质。
这种模型注重学生对物理概念的深入理解和应用能力的培养,提高学生的科学思维和创新意识。
总之,新高考物理模型通过多种不同的题型,全面考察学生的物理知识、实践操作、推理能力和综合应用能力。
这种模型的推出,促使学生在学习物理过程中更加注重实践操作和理论知识的结合,培养学生的创新精神和科学思维能力。
希望今后的新高考物理模型继续创新和改进,更好地促进学生对物理学科的兴趣和学习动力,培养更多具有创新能力和综合素质的优秀人才。
高中物理力学模型的归类与总结
高中物理力学模型的归类与总结福建省沙县金沙高级中学365500物理模型是高中物理知识的重要载体,其中绝大多数内容都是以物理模型为基础和载体向学生传递知识的。
物理模型不仅是学生获得物理知识的一种基本方法,更是一种培养学生应用能力和创新能力的重要工具。
本文主要讲述了物理模型的概念及分类方法,并结合整个高中物理中的重点和难点知识对物理模型进行分类与总结,最后指出运用物理模型教学的意义。
解决物理问题最重要的方法是建立物理模型,可以将物理问题总结为这样的一句话:处于某种物理状态或某种物理过程中的某物理研究对象在某物理条件下的问题。
在物理学中,不论是解决什么样的问题,都应遵循以下的四个原则:其一,明确研究和学习的对象。
其二,明确研究和学习的对象所处的状态。
其三,明确状态的变化过程及此过程中的特征。
其四,选择正确的方式解决该物理问题。
由以上对物理问题的特点及解决物理问题方法的思考,拟分高中物理模型为以下三类:1.对象模型:对象模型是由用来代替实际物体的具体物质组成,且能代表研究对象本质的实物系统。
2.条件模型:高中物理模型中的条件模型就是将研究对象所处的外部条件理想化,舍去条件中的非本质因素,抓住其本质因素,将所研究的问题化难为易而建立起来的一种模型。
3.过程模型:过程模型是将物理过程理想化、纯粹化后抽象出的新的物理过程。
分清影响物理过程的主要因素和次要因素,只保留其中的主要因素,忽略次要因素,即得到了过程模型。
根据以上对物理模型的分类,本文从力学从以上三种模型对高中物理模型进行归类与总结。
一、在力学中常见的对象模型1.质点:把物体看成是没有质量,只有大小的点。
在研究物理问题时,若物体的形状和大小对所研究的问题影响很小或没有影响时,我们就可以把所研究的对象看成质点。
那么,在何种的情况下,物体的形状和大小是不是对所研究的问题影响很小或没有影响呢?通过观察可以发现,在以下的三种情况下可以将研究的对象看成质点:(1)物体只做平动;(2)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果;(3)物体的位移远远大于物体本身的尺寸,如远航的巨轮,人造卫星等。
初中物理滑轮基本模型教案
教案:初中物理——滑轮基本模型教学目标:1. 让学生了解并掌握定滑轮和动滑轮的定义、特点和应用。
2. 培养学生通过观察、实验、分析等方法探究物理规律的能力。
3. 培养学生合作意识,提高团队协作能力。
教学内容:1. 滑轮的定义和分类2. 定滑轮和动滑轮的特点3. 滑轮组的使用和组装4. 滑轮在实际生活中的应用教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用自制教具展示神奇的盒子,通过滑轮提起两个钩码,激发学生的好奇心。
2. 提问:你们见过这样的滑轮吗?它有什么作用呢?二、新课讲授(15分钟)1. 滑轮的定义:介绍滑轮的概念,滑轮是一种能够绕轴转动的、边缘有槽的轮子。
2. 滑轮的分类:定滑轮和动滑轮。
3. 定滑轮的特点:可以改变力的方向,但不省力。
4. 动滑轮的特点:可以省力,但不能改变力的方向。
5. 滑轮组的使用和组装:介绍滑轮组的装配方法及注意事项。
三、实验探究(15分钟)1. 学生分组进行实验,观察和记录滑轮的工作特点。
2. 学生通过实验数据分析滑轮的省力情况。
3. 教师引导学生总结实验结论。
四、课堂练习(10分钟)1. 学生完成课后练习题,巩固所学知识。
2. 教师针对学生的练习情况进行讲解和辅导。
五、拓展与应用(15分钟)1. 学生举例说明生活中常见的滑轮应用。
2. 学生讨论滑轮在实际应用中的优势和局限性。
3. 教师总结滑轮在科学技术发展中的作用。
六、课堂小结(5分钟)1. 学生回顾本节课所学内容,总结滑轮的定义、特点和应用。
2. 教师强调滑轮在实际生活中的重要性,激发学生的学习兴趣。
教学评价:1. 学生对滑轮概念、特点和应用的掌握程度。
2. 学生实验操作能力和团队协作能力。
3. 学生课后练习及课堂参与度。
教学资源:1. 自制教具:神奇的盒子。
2. 滑轮、细线、钩码、铁架台、弹簧测力计等实验器材。
3. 课后练习题及参考答案。
教学建议:1. 注重实验教学,让学生亲身体验滑轮的工作原理。
2. 引导学生通过观察、实验、分析等方法探究物理规律。
高三物理常见模型与方法
高三物理常见模型与方法高三物理常见模型与方法如下:1. 质心模型:研究多种体育运动中的集中典型运动规律、力能角度。
2. 绳件、弹簧、杆件模型:研究三者在直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题,以及异同点。
3. 挂件模型:解决平衡问题,包括死结与活结问题,并采用正交分解法、图解法、三角形法则和极值法等。
4. 追碰模型:研究运动规律、碰撞规律和临界问题,可采用数学法(函数极值法、图像法等)和物理方法(参照物变换法、守恒法)等。
5. 运动关联模型:研究一物体运动的同时性、独立性、等效性,以及多物体参与的独立性和时空联系。
6. 皮带模型:研究摩擦力、牛顿运动定律、功能及摩擦生热等问题。
7. 斜面模型:研究运动规律、三大定律和数理问题。
8. 平抛模型:研究运动的合成与分解、牛顿运动定律和动能定理(类平抛运动)。
9. 行星模型:研究向心力(各种力)、相关物理量、功能问题和数理问题(圆心、半径、临界问题)。
10. 全过程模型:研究匀变速运动的整体性、保守力与耗散力、动量守恒定律、动能定理和全过程整体法。
11. 人船模型:研究动量守恒定律、能量守恒定律和数理问题。
12. 子弹打木块模型:研究三大定律、摩擦生热、临界问题和数理问题。
13. 爆炸模型:研究动量守恒定律、能量守恒定律。
14. 单摆模型:研究简谐运动、圆周运动中的力和能问题,可采用对称法、图象法等。
15. 限流与分压器模型:研究电路设计、串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律、电能、电功率和实际应用。
16. 电路的动态变化模型:研究闭合电路的欧姆定律、判断方法和变压器的三个制约问题。
17. 磁流发电机模型:研究平衡与偏转、力和能问题。
18. 回旋加速器模型:研究加速模型(力能规律)和回旋模型(圆周运动)及数理问题。
19. 对称模型:研究简谐运动(波动)、电场、磁场、光学问题中的对称性、多解性和对称性。
20. 电磁场中的单杆模型:处理角度为力电角度、电学角度和力能角度,涉及棒与电阻、棒与电容、棒与电感、棒与弹簧组合、平面导轨和竖直导轨等。
高中物理模型-滑轮模型
注意“死杆”和“活杆”问题。
如:(2006年无锡统考)如图(a)轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体。∠ACB=30°;图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比?
图5
解析:图(a)中绳AC段的拉力FTAC=M1g
图(b)中由于FTEGsin30°=M2g,解得:
【模型演练】
1.在图6所示的装置中,绳子与滑轮的质量不计,摩擦不计,悬点a与b之间的距离远大于两轮的直径,两个物体的质量分别为m1和m2,若装置处于静止状态,则下列说法错误的是()
A. 可以大于
B. 必定大于
三、“滑轮”挂件模型中的功能问题
例3.如图3所示,细绳绕过两个定滑轮A和B,在两端各挂一个重为P的物体,现在A、B的中点C处挂一个重为Q的小球,Q<2P,求小球可能下降的最大距离h。已知AB的长为2L,不计滑轮和绳之间的摩擦力及绳的质量。
图3
解析:选小球Q和两重物P构成的整体为研究对象,该整体的速率从零开始逐渐增为最大,紧接着从最大又逐渐减小为零(此时小球下降的距离最大为h),如图4在整个过程中,只有重力做功机距离为h,所以重为P的两物体分别上升的最大距离均为 。
考虑到整体初、末位置的速率均为零,故根据机械能守恒定律知,重为Q的小球重力势能的减少量等于重为P的两个物体重力势能的增加量,即 。
从而解得
【模型要点】
“滑轮”模型的特点为滑轮两侧的受力大小相等,在处理功能问题时若力发生变化,通常优先考虑能量守恒规律,也可采用转化法求解。
模型组合讲解——滑轮模型
高考物理模型专题归纳总结
高考物理模型专题归纳总结一、引言高考物理考试中的物理模型是学生们备考的重点内容之一。
物理模型的理解和应用能力是解题的关键。
在高考物理考试中,常见的物理模型包括力学模型、电磁感应模型、光学模型等等。
本文将对这些物理模型进行归纳总结,帮助广大考生更好地掌握和应用这些知识。
二、力学模型1. 牛顿运动定律模型牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律是力学模型中最基础的内容。
牛顿第一定律指出物体如果没有外力作用,将保持匀速直线运动或静止状态。
牛顿第二定律则给出了物体力学模型的数学表达式F=ma,其中F为物体所受合力,m为物体质量,a为物体加速度。
牛顿第三定律则说明了作用力与反作用力相等并方向相反的关系。
2. 弹性模型弹簧弹性模型是高考中常见的题型,通过应用胡克定律和弹簧势能公式进行计算。
胡克定律描述了弹簧伸长或缩短的变形与所受力的关系,F=kx,其中F为作用在弹簧上的力,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长或缩短量。
弹簧势能公式为E=1/2kx²,其中E为弹簧的势能。
3. 圆周运动模型圆周运动模型中,角速度、角加速度、圆周位移与线位移的关系是基础内容。
角速度ω定义为角位移θ与时间t的比值,单位为弧度/秒。
角加速度α定义为角速度的变化率,单位为弧度/秒²。
圆周位移和线位移之间的关系为s=rθ,其中s为圆周位移,r为半径,θ为角位移。
三、电磁感应模型1. 法拉第电磁感应模型法拉第电磁感应模型是高考物理中的重要内容,应用于电磁感应的计算和分析。
法拉第电磁感应定律指出,通过导线的磁通量的变化率产生感应电动势,其大小和方向由导线所围成的回路和磁场变化率决定。
可以通过Faraday公式ε=-dΦ/dt进行计算,其中ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
2. 毕奥-萨伐尔定律毕奥-萨伐尔定律描述了通过导体的电流所产生的磁场与导体所受磁场力的关系。
根据该定律,通过导体的电流所产生的磁场方向垂直于电流方向,其大小与电流强度和导线到磁场中心的距离正比。
(word完整版)高中物理模型-滑轮模型
模型组合讲解——滑轮模型张武喜【模型概述】滑轮是生活中常见的器具,根据其使用方法有动滑轮与定滑轮,在试题中还有它的“变脸”模型,如光滑的凸面(杆、球、瓶口等)。
【模型讲解】一、“滑轮”挂件模型中的平衡问题例1. (2005年烟台市检测题)如图1所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于A 、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为1θ,绳子张力为1F ;将绳子右端移到C 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为2θ,绳子张力为2F ;将绳子右端再由C 点移到D 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为3θ,绳子张力为3F ,不计摩擦,并且BC 为竖直线,则( )A. 321θθθ<=B. 321θθθ==C. 321F F F >>D. 321F F F >=图1解析:由于跨过滑轮上绳上各点的张力相同,而它们的合力与重力为一对平衡力,所以从B 点移到C 点的过程中,通过滑轮的移动,2121F F ==,θθ,再从C 点移到D 点,3θ肯定大于2θ,由于竖直方向上必须有mg F =2cos2θ,所以23F F >。
故只有A 选项正确。
二、“滑轮”挂件模型中的变速问题例2. 如图2所示在车厢中有一条光滑的带子(质量不计),带子中放上一个圆柱体,车子静止时带子两边的夹角∠ACB=90°,若车厢以加速度a=7.5m/s 2向左作匀加速运动,则带子的两边与车厢顶面夹角分别为多少?图2解析:设车静止时AC 长为l ,当小车以2/5.7s m a =向左作匀加速运动时,由于AC 、BC 之间的类似于“滑轮”,故受到的拉力相等,设为F T ,圆柱体所受到的合力为ma ,在向左作匀加速,运动中AC 长为l l ∆+,BC 长为l l ∆- 由几何关系得l l l l l 2sin sin sin γβα=∆+=∆- 由牛顿运动定律建立方程:mg F F ma F F T T T T =+=-βαβαsin sin cos cos ,代入数据求得︒=︒=9319βα,说明:本题受力分析并不难,但是用数学工具解决物理问题的能力要求较高。
专题01 光滑滑轮与光滑挂钩模型-高考物理模型法之实物模型法(解析版)
高中物理系列模型之实物模型1.光滑滑轮与光滑挂钩模型模型界定光滑挂钩钩于绳上时,其作用相当于一个光滑动滑轮。
本模型只研究轻质光滑滑轮所涉及的受力、平衡及运动等问题。
模型破解解决滑轮模型的问题时,首要的是掌握其力学特点:1.由于滑轮光滑,故滑轮两侧的轻绳上张力相等,此特点与运动状态、是定滑轮还是动滑轮无关。
2.对于动滑轮,由于两侧绳上张力相等,故在平衡状态下两侧轻绳与竖直方向的夹角相等。
3.系统平衡时,动滑轮两侧轻绳与竖直方向的夹角大小取决于绳的总长度及两侧绳的悬点间水平距离,与悬点的位置无关,如图1所示:θθθsin sin )(sin l x l x d =-+=,即ld =θsin 。
4.对于轻质滑轮,轮轴对滑轮的作用力与两侧轻绳上张力的合力等值反向,大小关系为F T =θcos 2,这与系统是否平衡无关。
5.将轻绳悬挂于光滑钉子、圆柱体等之类的物体上,其作用相当于滑轮.例1.在如图所示装置中,m l 由轻质滑轮悬挂在绳间,两物体质量分别为m 1、m 2,悬点a 、b 间的距离远大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态.则A .α一定等于βB .m 1一定大于m 2C .m 1一定小于m 2D .m 1可能等于m 2 【答案】ADl -xθθx图1FTθθ T图2例1题图【解析】由图可知绳中张力T 等于m 2的重力,由动滑轮受力平衡有:水平方向上βαsin sin T T =,竖直方向有g m T T 1cos cos =+βα,可解得βα=,αcos 221m m =。
由于悬点a 、b 间的距离远大于滑轮的直径,可知20πα<<,则当3πα=时,21m m =,故只有AD 正确。
例2.如图所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A 、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为1θ,绳子张力为F 1;将绳子B 端移至C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为2θ,绳子张力为F 2;将绳子B 端移至D 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为3θ,绳子张力为F 3,不计摩擦,则( )A .1θ=2θ=3θB .1θ=2θ<3θC .F 1 >F 2 >F 3D .F 1 =F 2 <F 3 【答案】BD例3. 如图中的甲图所示,将一根轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A 点,另一端拴在墙上的B 点,A 和B 到O 点的距离相等,绳的长度是OA 的两倍。
高中物理滑轮模型归纳总结
高中物理滑轮模型归纳总结滑轮作为物理学中的一个基本简化模型,被广泛运用于实际生活和科学研究中。
它能够有效地改变力的方向和大小,体现了杠杆原理的应用,对于理解力学和解决实际问题起着重要的作用。
本文将对高中物理中常见的几种滑轮模型进行归纳总结,帮助读者更好地理解和运用这些模型。
一、单滑轮模型单滑轮是最简单的滑轮模型,由一个只能在水平方向转动的滑轮构成。
它主要用于改变力的方向,不会改变力的大小。
在单滑轮模型中,有几个关键概念需要注意:1. 重力和拉力:当一个物体悬挂在单滑轮上方时,重力会向下作用,而拉力会向上作用。
两者大小相等,方向相反。
2. 力的传递:拉力的方向决定了力的传递方向。
当拉力向下时,力由滑轮向下传递,反之亦然。
3. 计算力的变化:在单滑轮中,力的大小不会改变。
拉力和重力的大小相等,即F = mg,其中F表示拉力,m表示物体的质量,g表示重力加速度。
二、组合滑轮模型组合滑轮模型由两个或多个滑轮组合而成,用于改变力的大小和方向。
在组合滑轮中,存在以下几个重要概念:1. 力的分配:在组合滑轮中,拉力会按照滑轮的连接方式分配。
如果滑轮是串联连接,拉力等于重力的n倍,其中n表示滑轮的数量;如果滑轮是并联连接,拉力等于重力的1/n倍。
2. 力的方向:在组合滑轮中,拉力的方向由滑轮的连接方式决定。
如果滑轮是串联连接,拉力的方向与重力相同;如果滑轮是并联连接,拉力的方向与重力相反。
3. 计算力的变化:在组合滑轮中,力的大小会发生改变。
根据滑轮的连接方式计算合力,考虑到拉力的分配和方向。
三、滑轮在实际问题中的应用滑轮模型在解决实际问题中有着广泛的应用,例如:1. 提升重物:通过使用合适的滑轮组合,可以减小提升重物所需的力量,提高工作效率。
2. 带动机械装置:滑轮组合可以用来带动机械装置,实现复杂的工作任务。
3. 调整力的方向:滑轮模型可以用于改变力的方向,使得力能够更好地适应实际需求。
总结:滑轮模型是高中物理中重要的模型之一,在力学问题中有着广泛的应用。
滑轮模型知识点总结
滑轮模型知识点总结一、滑轮模型的基本概念滑轮是一种简单机械装置,用来改变力的方向和大小。
滑轮是一种简单的机械器械装置,由轮轴和圆环组成,圆环上有一系列通孔,穿过通孔的物体即称为滑轮。
在物理学中,滑轮模型是用来研究单个滑轮如何改变力和位移的工具。
滑轮模型是研究力的平衡和机械优势的重要工具,能够帮助人们理解机械系统的工作原理和性能。
滑轮模型是物理学中的经典问题之一,也是力学、动力学和静力学的重要内容。
二、滑轮模型的基本原理滑轮模型的基本原理是由阿基米德原理和牛顿定律组成的。
阿基米德原理是指在重力场中,物体受到的浮力等于其所处液体的重量,也就是说,水平位移与垂直位移相同的物体受到的浮力相等。
牛顿定律是指在外力作用下,物体将产生加速度,加速度的大小与所受合外力成正比,与物体的质量成反比。
滑轮模型的基本原理就是利用这两个原理来研究物体在滑轮上的运动规律。
三、滑轮模型的应用范围滑轮模型广泛应用于各个领域,包括建筑工程、机械制造、航空航天、船舶、汽车等。
在建筑工程中,滑轮模型可以用来设计施工吊车、拉索系统、输送斜坡等。
在机械制造领域,滑轮模型可以用来设计传动系统、起重机、输送装置等。
在航空航天领域,滑轮模型可以用来设计升降机、升降平台、导轨系统等。
在船舶领域,滑轮模型可以用来设计升降机、扬帆系统、卸货装置等。
在汽车领域,滑轮模型可以用来设计传动系统、升降台、起重机等。
滑轮模型还可以应用于科学实验、教育教学、竞赛运动等领域。
四、滑轮模型的分类滑轮模型可以根据其结构和功能来分类。
按照结构分为固定滑轮和活动滑轮。
固定滑轮是指其轴固定在支架上,只能绕轴转动,不会在轴上滑动。
活动滑轮是指其轴可以沿轴滑动,而且可以绕轴转动。
按照功能分为定滑轮和动滑轮。
定滑轮是指其轴固定不动,不能绕轴转动,只能作用于物体的拉力方向;动滑轮是指其轴可以绕轴转动,可以改变拉力的方向。
五、滑轮模型的力学分析滑车组是一种力平衡装置,可以通过力学分析来研究滑轮模型中各个力的大小和方向。
最新高中物理模型组合详解-滑轮模型
模型组合讲解——滑轮模型【模型概述】滑轮是生活中常见的器具,根据其使用方法有动滑轮与定滑轮,在试题中还有它的“变脸”模型,如光滑的凸面(杆、球、瓶口等)。
【模型讲解】一、“滑轮”挂件模型中的平衡问题例1.如图1所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于A 、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为1θ,绳子张力为1F ;将绳子右端移到C 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为2θ,绳子张力为2F ;将绳子右端再由C 点移到D 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为3θ,绳子张力为3F ,不计摩擦,并且BC 为竖直线,则( ) A. 321θθθ<= B. 321θθθ== C. 321F F F >>D. 321F F F >=图1解析:由于跨过滑轮上绳上各点的张力相同,而它们的合力与重力为一对平衡力,所以从B 点移到C 点的过程中,通过滑轮的移动,2121F F ==,θθ,再从C 点移到D 点,3θ肯定大于2θ,由于竖直方向上必须有mg F =2cos 2θ,所以23F F >。
故只有A 选项正确。
二、“滑轮”挂件模型中的变速问题例2. 如图2所示在车厢中有一条光滑的带子(质量不计),带子中放上一个圆柱体,车子静止时带子两边的夹角∠ACB=90°,若车厢以加速度a=7.5m/s 2向左作匀加速运动,则带子的两边与车厢顶面夹角分别为多少?图2解析:设车静止时AC 长为l ,当小车以2/5.7s m a =向左作匀加速运动时,由于AC 、BC 之间的类似于“滑轮”,故受到的拉力相等,设为F T ,圆柱体所受到的合力为ma ,在向左作匀加速,运动中AC 长为l l ∆+,BC 长为l l ∆- 由几何关系得ll l l l 2sin sin sin γβα=∆+=∆- 由牛顿运动定律建立方程:mg F F ma F F T T T T =+=-βαβαsin sin cos cos ,代入数据求得︒=︒=9319βα,说明:本题受力分析并不难,但是用数学工具解决物理问题的能力要求较高。
物理必背高中物理解题模型详解归纳
高考物理解题模型目录第一章运动和力 (1)一、追及、相遇模型 (1)二、先加快后减速模型 (4)三、斜面模型 (6)四、挂件模型 (11)五、弹簧模型(动力学) (18)第二章圆周运动 (20)一、水平方向的圆盘模型 (20)二、行星模型 (23)第三章功和能 (1)一、水平方向的弹性碰撞 (1)二、水平方向的非弹性碰撞 (6)三、人船模型 (9)四、爆炸反冲模型 (11)第四章力学综合 (13)一、解题模型: (13)二、滑轮模型 (19)三、渡河模型 (23)第五章电路 (1)一、电路的动向变化 (1)二、交变电流 (6)第六章电磁场 (10)一、电磁场中的单杆模型 (10)二、电磁流量计模型 (16)三、盘旋加快模型 (19)四、磁偏转模型 (24)第一章运动和力一、追及、相遇模型模型解说:1.火车甲正以速度v1向前行驶,司机忽然发现前面距甲 d 处有火车乙正以较小速度v2同向匀速行驶,于是他立刻刹车,使火车做匀减速运动。
为了使两车不相撞,加快度 a 应知足什么条件?分析:设以火车乙为参照物,则甲相对乙做初速为(v1v2 ) 、加快度为 a 的匀减速运动。
若甲相对乙的速度为零时两车不相撞,则今后就不会相撞。
所以,不相撞的临界条件是:甲车减速到与乙车车速相同时,甲相对乙的位移为d。
即: 0 (v1 v2 ) 2 2ad, a (v1 v2 ) 2 ,2d故不相撞的条件为a(v1v2) 22d2.甲、乙两物体相距s,在同向来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 v1,加快度大小为a1。
乙物体在后,初速度为v2,加快度大小为a2且知 v1<v 2,但两物体向来没有相遇,求甲、乙两物体在运动过程中相距的最小距离为多少?分析:若是v1v2,说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a1a2向来大于甲的速度,只有两物体都停止运动时,才相距近来,可得近来距离为s s v12 v22 2a1 2a2若是v1 v2 ,说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,此时a2 a2两物体相距近来,依据v共v1 a1t v2 a2 t ,求得t v2 v1 a2 a1在 t 时间内第1 页甲的位移 s1 v共v1t2乙的位移 s2 v共v2t2代入表达式s s s1s2求得s s(v2v1)2(a2a1 )3.如图 1.01 所示,声源S 和察看者 A 都沿x 轴正方向运动,相对于地面的速率分别为v S和v A。
2020高三物理模型组合讲解——滑轮模型
2020高三物理模型组合讲解——滑轮模型张武喜【模型概述】滑轮是生活中常见的器具,依照其使用方法有动滑轮与定滑轮,在试题中还有它的〝变脸〞模型,如光滑的凸面〔杆、球、瓶口等〕。
【模型讲解】一、〝滑轮〞挂件模型中的平稳咨询题例1.如图1所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分不系于A 、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平稳时,两段绳子间的夹角为1θ,绳子张力为1F ;将绳子右端移到C 点,待系统达到平稳时,两段绳子间的夹角为2θ,绳子张力为2F ;将绳子右端再由C 点移到D 点,待系统达到平稳时,两段绳子间的夹角为3θ,绳子张力为3F ,不计摩擦,同时BC 为竖直线,那么〔 〕A. 321θθθ<=B. 321θθθ==C. 321F F F >>D. 321F F F >=图1解析:由于跨过滑轮上绳上各点的张力相同,而它们的合力与重力为一对平稳力,因此从B 点移到C 点的过程中,通过滑轮的移动,2121F F ==,θθ,再从C 点移到D 点,3θ确信大于2θ,由于竖直方向上必须有mg F =2cos2θ,因此23F F >。
故只有A 选项正确。
二、〝滑轮〞挂件模型中的变速咨询题例2. 如图2所示在车厢中有一条光滑的带子〔质量不计〕,带子中放上一个圆柱体,车子静止时带子两边的夹角∠ACB=90°,假设车厢以加速度a=7.5m/s 2向左作匀加速运动,那么带子的两边与车厢顶面夹角分不为多少?图2解析:设车静止时AC 长为l ,当小车以2/5.7s m a =向左作匀加速运动时,由于AC 、BC 之间的类似于〝滑轮〞,故受到的拉力相等,设为F T ,圆柱体所受到的合力为ma ,在向左作匀加速,运动中AC 长为l l ∆+,BC 长为l l ∆- 由几何关系得l l l l l 2sin sin sin γβα=∆+=∆- 由牛顿运动定律建立方程:mg F F ma F F T T T T =+=-βαβαsin sin cos cos ,代入数据求得︒=︒=9319βα,讲明:此题受力分析并不难,然而用数学工具解决物理咨询题的能力要求较高。
高考物理 考点解题思路大揭秘二 滑轮模型
二、滑轮模型1. 如图5.06所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于A 、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为1θ,绳子张力为1F ;将绳子右端移到C 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为2θ,绳子张力为2F ;将绳子右端再由C 点移到D 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为3θ,绳子张力为3F ,不计摩擦,并且BC 为竖直线,则( ) A. 321θθθ<=B. 321θθθ==C. 321F F F >>D. 321F F F >=图5.06解析:由于跨过滑轮上绳上各点的张力相同,而它们的合力与重力为一对平衡力,所以从B 点移到C 点的过程中,通过滑轮的移动,2121F F ==,θθ,再从C 点移到D 点,3θ肯定大于2θ,由于竖直方向上必须有mg F =2cos 2θ,所以23F F >。
故只有A 选项正确。
2. 如图5. 07所示在车厢中有一条光滑的带子(质量不计),带子中放上一个圆柱体,车子静止时带子两边的夹角∠ACB=90°,若车厢以加速度a=7.5m/s 2向左匀加速运动,则带子的两边与车厢顶面夹角分别为多少?图5.07解析:设车静止时AC 长为l ,当小车以2/5.7s m a =向左作匀加速运动时,由于AC 、BC 之间的类似于“滑轮”,故受到的拉力相等,设为F T ,圆柱体所受到的合力为ma,在向左作匀加速,运动中AC 长为l l ∆+,BC 长为l l ∆-由几何关系得ll l l l 2sin sin sin γβα=∆+=∆- 由牛顿运动定律建立方程:mg F F ma F F T T T T =+=-βαβαsin sin cos cos ,代入数据求得︒=︒=9319βα,3. 如图5.08所示,细绳绕过两个定滑轮A 和B ,在两端各挂一个重为P 的物体,现在A 、B的中点C 处挂一个重为Q 的小球,Q<2P ,求小球可能下降的最大距离h 。
滑轮模型
分析:
(吉林实验中学一模)如图所示,一条细绳跨过 定滑轮连接两个质量分别为mA、mB的小球A、B, 它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计绳与滑轮 间的摩擦及滑轮的重力,两球平衡时OA绳与水平 方向的夹角为2θ,OB绳与水平方向的夹角为θ。 下列判断正确的是()
A.两个小球的质量关系为mA=mB
B.两个小球的质量关系为mA: mB=2cosθ∶1
C.到细绳的力大于(mA+mB)g
分析:
例:如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角 为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直
杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的 A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小 环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两 侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状 态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为 m1,小环乙的质量为m2,则m1:m2等于( )
2017衡水中学高三质检a?b?c三个物体通过细线和光滑的滑轮相连处于静止状态如图所示c是一箱沙子沙子和箱的重力都等于g动滑轮的质量不计打开箱子下端开口使沙子均匀流出经过时间t0流完则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体b的摩擦力f随时间的变化关系分析
4.滑轮模型
一、滑轮 1.定滑轮:改变力的方向,通常用来判断平衡状 态下受力问题。 2.动滑轮:可改变力的大小,通常出现于动力学 中,以及物系相关问题(16年海南卷出现过匀 加速的动滑轮问题)。
分析:
如图,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮 的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳 都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动 摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的 质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右 的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )
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模型组合讲解——滑轮模型
张武喜
【模型概述】
滑轮是生活中常见的器具,根据其使用方法有动滑轮与定滑轮,在试题中还有它的“变脸”模型,如光滑的凸面(杆、球、瓶口等)。
【模型讲解】
一、“滑轮”挂件模型中的平衡问题
例1. (2005年烟台市检测题)如图1所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于A 、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为1θ,绳子张力为1F ;将绳子右端移到C 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为2θ,绳子张力为2F ;将绳子右端再由C 点移到D 点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为3θ,绳子张力为3F ,不计摩擦,并且BC 为竖直线,则( )
A. 321θθθ<=
B. 321θθθ==
C. 321F F F >>
D. 321F F F >=
图1
解析:由于跨过滑轮上绳上各点的张力相同,而它们的合力与重力为一对平衡力,所以从B 点移到C 点的过程中,通过滑轮的移动,2121F F ==,θθ,再从C 点移到D 点,3θ肯定大于2θ,由于竖直方向上必须有mg F =2cos
2θ,所以23F F >。
故只有A 选项正确。
二、“滑轮”挂件模型中的变速问题
例2. 如图2所示在车厢中有一条光滑的带子(质量不计),带子中放上一个圆柱体,车子静止时带子两边的夹角∠ACB=90°,若车厢以加速度a=7.5m/s 2向左作匀加速运动,则带子的两边与车厢顶面夹角分别为多少?
图2
解析:设车静止时AC 长为l ,当小车以2/5.7s m a =向左作匀加速运动时,由于AC 、BC 之间的类似于“滑轮”,故受到的拉力相等,设为F T ,圆柱体所受到的合力为ma ,在向左作匀加速,运动中AC 长为l l ∆+,BC 长为l l ∆- 由几何关系得l
l l l l 2sin sin sin γβα=∆+=∆- 由牛顿运动定律建立方程:
mg F F ma F F T T T T =+=-βαβαsin sin cos cos ,
代入数据求得︒=︒=9319βα,
说明:本题受力分析并不难,但是用数学工具解决物理问题的能力要求较高。
三、“滑轮”挂件模型中的功能问题
例3. 如图3所示,细绳绕过两个定滑轮A 和B ,在两端各挂一个重为P 的物体,现在A 、B 的中点C 处挂一个重为Q 的小球,Q<2P ,求小球可能下降的最大距离h 。
已知AB 的长为2L ,不计滑轮和绳之间的摩擦力及绳的质量。
图3
解析:选小球Q 和两重物P 构成的整体为研究对象,该整体的速率从零开始逐渐增为最大,紧接着从最大又逐渐减小为零(此时小球下降的距离最大为h ),如图4在整个过程中,只有重力做功机械能守恒。
图4
因重为Q 的小球可能下降的最大距离为h ,所以重为P 的两物体分别上升的最大距离均为L L h -+22。
考虑到整体初、末位置的速率均为零,故根据机械能守恒定律知,重为Q 的小球重力势能的减少量等于重为P 的两个物体重力势能的增加量,即)(222L L h P Qh -+=。
从而解得2244Q
P PLQ h -=
【模型要点】
“滑轮”模型的特点为滑轮两侧的受力大小相等,在处理功能问题时若力发生变化,通常优先考虑能量守恒规律,也可采用转化法求解。
【误区点拨】
注意“死杆”和“活杆”问题。
如:(2006年无锡统考)如图(a )轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为M 1的物体。
∠ACB=30°;图(b )中轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G 通过细绳EG 拉住,EG 与水平方向也成30°,轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量为M 2的物体,求细绳AC 段的张力F TAC 与细绳EG 的张力F TEG 之比?
图5
解析:图(a )中绳AC 段的拉力F TAC =M 1g
图(b )中由于F TEG sin30°=M 2g ,解得:
2
12M M F F TEG TAC =
【模型演练】
1. 在图6所示的装置中,绳子与滑轮的质量不计,摩擦不计,悬点a 与b 之间的距离远大于两轮的直径,两个物体的质量分别为m 1和m 2,若装置处于静止状态,则下列说法错误的是( )
A. 2m 可以大于1m
B. 2m 必定大于2
1m C. 2m 必定等于1m
D. 1θ与2θ必定相等
答案:C
图6
2. (上海徐汇区诊断)如图7所示,质量分别为M 和m (M>m )的小物体用轻绳连接;跨放在半径为R 的光滑半圆柱体和光滑定滑轮B 上,m 位于半圆柱体底端C 点,半圆柱体顶端A 点与滑轮B 的连线水平。
整个系统从静止开始运动。
设m 能到达圆柱体的顶端,试求:
(1)m 到达圆柱体的顶端A 点时,m 和M 的速度。
(2)m 到达A 点时,对圆柱体的压力。
图7
答案:(1)2)(2
121v m M mgR R Mg +=-π m
M mgR R Mg v +-=2π (2)N F m g R
m v -=2 m
M g m Mmg mg F N +--=22π mg m M m M m M ++-+=2π。