高中物理常见模型

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高中物理 高中物理22个经典模型汇总 清晰实用

高中物理 高中物理22个经典模型汇总 清晰实用

高中物理高中物理22个经典模型汇总清晰实用高中物理22个经典模型汇总与清晰实用一、引言高中物理作为理科学科的重要组成部分,是学生们接触自然科学的第一步,也是理解世界的窗口。

在学习高中物理的过程中,掌握经典模型是至关重要的。

经典模型能够帮助我们理解自然界的规律,为我们解决问题提供了基本的思路,更好地认识自然界的奥秘,也更好地应对未来的挑战。

本文将汇总高中物理22个经典模型,并探讨它们的清晰实用之处。

二、运动学1. 位移、速度、加速度模型位移、速度、加速度是运动的基本概念,它们之间的关系能够帮助我们描述物体的运动状态,从而解释各种日常运动现象。

2. 牛顿三定律牛顿三定律是力学的基础,这个模型能够帮助我们理解物体受力的情况,进而分析物体的运动状态。

3. 万有引力万有引力模型是物理学中重要的一部分,它描述了物体之间的引力大小与距离的关系,解释了宇宙中广泛存在的引力现象。

4. 匀变速直线运动匀变速直线运动模型描述了物体在力作用下的匀变速直线运动规律,让我们能够准确预测物体的位置随时间的变化。

5. 抛体运动抛体运动模型适用于空中物体在重力作用下的运动,可以帮助我们分析和计算各种投掷运动。

6. 圆周运动圆周运动模型帮助我们理解物体在圆周运动中受力的情况,解释了各种圆周运动中发生的现象。

7. 谐振谐振模型能够帮助我们理解谐振现象产生的原因,也让我们在实际应用中更好地利用谐振的特性。

三、动能和势能8. 动能与势能转化动能和势能的转化模型描述了物体在力的作用下,动能和势能之间相互转化的规律,为我们解释各种能量转化现象提供了理论依据。

9. 机械能守恒机械能守恒模型说明了在某些力场内,物体的机械能守恒,这个规律被广泛应用于各种动力学计算中。

四、波动10. 机械波机械波模型帮助我们理解机械波的传播规律,解释了声音、水波等机械波的传播特性。

11. 光的直线传播光的直线传播模型适用于介质中光的传播规律,让我们能够更好地理解光的传播路径。

高中物理常见的24个解题模型

高中物理常见的24个解题模型

高中物理常见的24个解题模型高中物理常见解题模型有哪些1、皮带模型:摩擦力,牛顿运动定律,功能及摩擦生热等问题。

2、斜面模型:运动规律,三大定律,数理问题。

3、运动关联模型:一物体运动的同时性,独立性,等效性,多物体参与的独立性和时空联系。

4、人船模型:动量守恒定律,能量守恒定律,数理问题。

5、子弹打木块模型:三大定律,摩擦生热,临界问题,数理问题。

6、爆炸模型:动量守恒定律,能量守恒定律。

7、单摆模型:简谐运动,圆周运动中的力和能问题,对称法,图象法。

8、电磁场中的双电源模型:顺接与反接,力学中的三大定律,闭合电路的欧姆定律,电磁感应定律。

9、交流电有效值相关模型:图像法,焦耳定律,闭合电路的欧姆定律,能量问题。

10、平抛模型:运动的合成与分解,牛顿运动定律,动能定理(类平抛运动)。

11、行星模型:向心力(各种力),相关物理量,功能问题,数理问题(圆心、半径、临界问题)。

12、全过程模型: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,全过程整体法。

13、质心模型:质心(多种体育运动),集中典型运动规律,力能角度。

14、绳件、弹簧、杆件三件模型:三件的异同点,直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题。

15、挂件模型:平衡问题,死结与活结问题,采用正交分解法,图解法,三角形法则和极值法。

16、追碰模型:运动规律,碰撞规律,临界问题,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。

17、能级模型:能级图,跃迁规律,光电效应等光的本质综合问题。

18、远距离输电升压降压的变压器模型。

19、限流与分压器模型: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,实际应用。

20、电路的动态变化模型:闭合电路的欧姆定律,判断方法和变压器的三个制约问题。

21、磁流发电机模型:平衡与偏转,力和能问题。

22、回旋加速器模型:加速模型(力能规律),回旋模型(圆周运动),数理问题。

高中物理24个经典模型

高中物理24个经典模型

高中物理24个经典模型高中物理中有许多经典的模型,这些模型帮助我们理解物理世界的运作原理。

本文将介绍高中物理中的24个经典模型,让我们一起来了解它们吧!1.单摆模型:单摆模型用来研究摆动的物体的运动规律。

它包括一个质点和一个细线,可以通过改变细线长度或质点的质量来研究摆动的周期和频率。

2.平抛运动模型:平抛运动模型用来研究水平投掷物体的运动轨迹和速度。

它假设没有空气阻力,只有重力作用。

可以通过改变初速度和仰角来研究物体的落点和飞行距离。

3.牛顿第一定律模型:牛顿第一定律模型认为在没有外力作用下物体将保持匀速直线运动或静止。

这个模型帮助我们理解惯性的概念和物体运动状态的变化。

4.牛顿第二定律模型:牛顿第二定律模型描述了物体受力和加速度之间的关系。

它的数学表达式为F=ma,其中F表示物体受力,m表示物体质量,a表示物体加速度。

5.牛顿第三定律模型:牛顿第三定律模型表明对于每个作用力都存在一个等大反向的相互作用力。

这个模型帮助我们理解力的概念和物体之间的相互作用。

6.阻力模型:阻力模型用来研究运动物体与介质之间的相互作用。

它的大小与速度和物体形状有关,在物体运动时会减小其速度。

7.功率模型:功率模型描述了物体转化能量的速度和效率。

它等于功的大小除以时间,可以帮助我们理解物体能量的转变和利用。

8.热传导模型:热传导模型描述了热量在物体间传递的过程。

它通过研究热导率和温度差来解释热量传递的速率和方向。

9.摩擦力模型:摩擦力模型用来描述物体在接触面上滑动或滚动时的相互作用。

它的大小与物体之间的粗糙程度和压力有关,可以通过摩擦力模型来研究物体的运动和停止。

10.力矩模型:力矩模型用来研究物体旋转的平衡和加速度。

它的数学表达式为M=rF,其中M表示力矩,r表示力臂,F表示作用力。

11.浮力模型:浮力模型用来研究物体在液体或气体中的浮力。

它的大小等于液体或气体对物体的推力,可以帮助我们理解物体在液体中的浮沉和船只的浮力原理。

高中物理常见的物理模型

高中物理常见的物理模型

专题:高中物理力学常见物理模型高考中常出现的物理模型: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、斜面模型每年各地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地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=g tan 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 对水平地面的静摩擦力为零; (2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右; (3)减速下滑时,斜面对水平地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 对水平地面的静摩擦力为零,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 对水平地面的静摩擦力依然为零..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 =g sin θ时,悬绳稳定时将垂直于斜面;(2)向下的加速度a >g sin θ时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上; (3)向下的加速度a <g sin 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):(1)落到斜面上的时间t =2v 0tan θg;(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;(3)经过t c =v 0tan θg 小球距斜面最远,最大距离d =(v 0sin θ)22g cos θ.6.如图所示,当整体有向右的加速度a =g tan θ时,m 能在斜面上保持相对静止.7.在如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 棒所能达到的稳定速度v m =mgR sin θB 2L 2.8.如下图所示,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=mm+ML.v v tt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。

高中物理模型大全

高中物理模型大全

高中物理模型大全引言在高中物理学习中,模型是我们理解和解释自然现象的重要工具。

通过建立模型,我们可以更好地理解物理规律和现象,并预测未知情况下的结果。

本文将介绍一些高中物理学习中常用的模型,帮助同学们更好地掌握物理知识。

1.简谐振动模型简谐振动模型是描述振动现象的重要模型。

在简谐振动模型中,假设振动系统回复力与位移成正比,且方向相反。

例如弹簧振子、摆钟等都可以使用简谐振动模型进行分析和计算。

2.牛顿第二定律模型牛顿第二定律模型是描述物体运动的基本模型。

根据牛顿第二定律,物体的加速度与受到的合外力成正比,与物体的质量成反比。

这个模型被广泛应用于解决各种运动问题,如自由落体、斜抛运动等。

3.热传导模型热传导模型是描述热传导现象的模型。

在热传导模型中,假设热量从高温物体传递到低温物体,传递速率与温度差成正比,与材料的热导率和截面积成反比。

这个模型可以用于解释热传导过程和计算热传导速率。

4.光的折射模型光的折射模型是描述光线在介质中传播时发生折射现象的模型。

根据斯涅尔定律,入射角、折射角和介质折射率之间存在一定的关系。

这个模型被应用于解决各种光学问题,如光的折射、全反射等。

5.电路模型电路模型是描述电流和电压分布的模型。

通过欧姆定律、基尔霍夫定律等原理,我们可以建立电路模型来分析电路中的电流和电压变化。

这个模型被广泛应用于解决电路中的各种问题,如串联电路、并联电路等。

6.引力模型引力模型是描述物体之间引力相互作用的模型。

根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

这个模型可以用于解释行星运动、地球引力等现象。

7.声音传播模型声音传播模型是描述声音在介质中传播的模型。

根据声波传播原理,声音的传播速度与介质的性质有关,一般来说,声速在固体中最大,在气体中最小。

这个模型可以应用于解释声音的传播和计算声音的传播速度。

8.磁场模型磁场模型是描述磁场分布和磁力作用的模型。

通过安培环路定理和洛伦兹力定律,我们可以建立磁场模型来分析磁场中的磁感应强度和磁力变化。

高中物理模型汇总

高中物理模型汇总

高中物理模型汇总大全模型组合讲解——爆炸反冲模型[模型概述]“爆炸反冲”模型是动量守恒的典型应用,其变迁形式也多种多样,如炮发炮弹中的化学能转化为机械能;弹簧两端将物块弹射将弹性势能转化为机械能;核衰变时将核能转化为动能等。

[模型讲解]例. 如图所示海岸炮将炮弹水平射出,炮身质量(不含炮弹)为M ,每颗炮弹质量为m ,当炮身固定时,炮弹水平射程为s ,那么当炮身不固定时,发射同样的炮弹,水平射程将是多少?解析:两次发射转化为动能的化学能E 是相同的。

第一次化学能全部转化为炮弹的动能;第二次化学能转化为炮弹和炮身的动能,而炮弹和炮身水平动量守恒,由动能和动量的关系式m p E k 22=知,在动量大小相同的情况下,物体的动能和质量成反比,炮弹的动能E mM M mv E E mv E +====2222112121,,由于平抛的射高相等,两次射程的比等于抛出时初速度之比,即:mM Mv v s s +==122,所以m M M s s 2+=。

思考:有一辆炮车总质量为M ,静止在水平光滑地面上,当把质量为m 的炮弹沿着与水平面成θ角发射出去,炮弹对地速度为0v ,求炮车后退的速度。

提示:系统在水平面上不受外力,故水平方向动量守恒,炮弹对地的水平速度大小为θcos 0v ,设炮车后退方向为正方向,则mM mv v mv v m M -==--θθcos 0cos )(00,评点:有时应用整体动量守恒,有时只应用某部分物体动量守恒,有时分过程多次应用动量守恒,有时抓住初、末状态动量即可,要善于选择系统,善于选择过程来研究。

[模型要点]内力远大于外力,故系统动量守恒21p p =,有其他形式的能单向转化为动能。

所以“爆炸”时,机械能增加,增加的机械能由化学能(其他形式的能)转化而来。

[误区点拨]忽视动量守恒定律的系统性、忽视动量守恒定律的相对性、同时性。

[模型演练]( 物理高考科研测试)在光滑地面上,有一辆装有平射炮的炮车,平射炮固定在炮车上,已知炮车及炮身的质量为M ,炮弹的质量为m ;发射炮弹时,炸药提供给炮身和炮弹的总机械能E 0是不变的。

高中物理24个经典模型

高中物理24个经典模型

高中物理24个经典模型高中物理领域有许多经典模型,这些模型帮助我们更好地理解和解释自然界中各种现象和规律。

以下是高中物理中的24个经典模型。

1.质点模型:物理中最简单的模型之一,将物体简化为一个几乎没有大小的点,用于研究物体的运动和力学性质。

2.弹簧模型:用来研究弹簧和弹性体的力学性质,它可以模拟很多弹性形变的现象。

3.质点弹簧模型:结合了质点和弹簧模型,用于研究弹簧振动和简谐振动的性质。

4.轨迹模型:用来描述运动物体的路径,常用的轨迹有直线运动、圆周运动、抛物线运动等。

5.平衡模型:用来研究物体处于平衡状态时的力学性质,如平衡条件、平衡位置等。

6.载体模型:用来研究物体在载体上的运动,常用的载体有斜面、轨道、绳子等。

7.力模型:用来描述物体受到的力,包括重力、摩擦力、弹力、拉力等。

8.力矩模型:用来研究物体围绕固定点转动的性质,描述物体受到的力矩和力矩平衡条件。

9.阻力模型:用来研究物体在流体中运动时受到的阻力,如空气阻力、水阻力等。

10.平衡力模型:用来描述物体受到多个力的作用时达到平衡的条件,如平衡力的合成和分解。

11.载荷模型:用来研究物体受到外力作用时的变形和应力分布,如悬链线、横梁等。

12.动力模型:用来研究物体的运动和力学性质,描述物体的动量和动量守恒定律。

13.动能模型:用来描述物体的能量和能量转化规律,包括动能和动能守恒定律。

14.位能模型:用来描述物体的势能和势能转化规律,包括重力势能、弹性势能等。

15.电路模型:用来研究电流、电压和电阻在电路中的分布和变化规律,如串联电路、并联电路等。

16.磁场模型:用来描述磁场和磁力在磁场中的分布和变化规律,如磁场线、磁感应强度等。

17.光学模型:用来研究光的传播、反射、折射、干涉等光学现象,如几何光学模型、波动光学模型等。

18.波动模型:用来研究波的传播和波动性质,包括机械波、电磁波等。

19.音响模型:用来研究声音的传播和声音的特性,如声音的频率、波长、音强等。

高中物理动量十个模型笔记

高中物理动量十个模型笔记

高中物理动量十个模型笔记
1、连接体模型:指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

2、斜面模型:用于搞清物体对斜面压力为零的临界条件。

斜面固定,物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定物体沿斜面匀速下滑或静止。

3、轻绳、杆模型:绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。

杆对球的作用力由运动情况决定。

4、超重失重模型:系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay);向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a);向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)。

5、碰撞模型:动量守恒;碰后的动能不可能比碰前大;对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。

6、人船模型:一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,在此方向遵从动量守恒。

7、弹簧振子模型:F=-Kx(X、F、a、V、A、T、f、E、E:等量的变化规律)水平型和竖直型。

8、单摆模型:T=2T(类单摆),利用单摆测重力加速度。

9、波动模型:传播的是振动形式和能量.介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。

10、"质心"模型:质心(多种体育运动),集中典型运动规律,力能角度。

高考常用24个物理模型【高考必备】

高考常用24个物理模型【高考必备】

Fm 高考常用24个物理模型物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整理,对于例题做到触类旁通,举一反三,把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,下面是物理解题中常见的24个解题模型,从力学、运动、电磁学、振动和波、光学到原子物理,基本涵盖高中物理知识的各个方面。

主要模型归纳整理如下:模型一:超重和失重系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a y ) 向上超重(加速向上或减速向下)F =m (g +a ); 向下失重(加速向下或减速上升)F =m (g -a ) 难点:一个物体的运动导致系统重心的运动绳剪断后台称示数 铁木球的运动 系统重心向下加速 用同体积的水去补充斜面对地面的压力? 地面对斜面摩擦力? 导致系统重心如何运动?模型二:斜面搞清物体对斜面压力为零的临界条件斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定=tg 物体沿斜面匀速下滑或静止 > tg 物体静止于斜面 < tg 物体沿斜面加速下滑a=g(sin 一cos )μθμθμθθμθaθ模型三:连接体是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。

解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。

整体法:指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程。

隔离法:指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。

连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒)与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。

平面、斜面、竖直都一样。

只要两物体保持相对静止记住:N=(N 为两物体间相互作用力),一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用讨论:①F 1≠0;F 2=0N=② F 1≠0;F 2≠0 N=(是上面的情况) F=F=F=F 1>F 2 m 1>m 2 N 1<N 2例如:N 5对6=(m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力N 12对13=211212m F m F m m ++⇒F 212m m m N+=122F=(m +m )a N=m a212m F m m +211212m F m m m F ++20F =211221m m g)(m m g)(m m ++122112m (m )m (m gsin )m mg θ++A B B 12m (m )m Fm m g ++F Mm Fnm 12)m -(n m 2 m 1 Fm 1 m 2╰ α模型四:轻绳、轻杆绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。

高中物理力学44个模型

高中物理力学44个模型

高中物理力学44个模型物理力学是高中物理学习的一个重要组成部分,通过学习力学,我们可以了解物体运动的规律和力的作用。

在学习力学的过程中,模型是非常重要的工具,可以帮助我们更好地理解抽象的物理概念。

下面将介绍高中物理力学中的44个模型,帮助大家深入了解力学知识。

1.质点模型:假设物体的大小可以忽略不计,只考虑物体的质量和位置。

2.运动学模型:研究物体运动的基本规律,包括位移、速度、加速度等。

3.匀速直线运动模型:物体在力的作用下保持匀速直线运动。

4.变速直线运动模型:物体在力的作用下速度不断改变的直线运动。

5.抛体模型:研究物体抛出后在重力作用下的轨迹运动。

6.牛顿第一定律模型:物体静止或匀速直线运动状态保持不变的定律。

7.牛顿第二定律模型:物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比的定律。

8.牛顿第三定律模型:任何两个物体间的相互作用力大小相等,但方向相反。

9.惯性系模型:描述物体的力学规律需要建立的参考系。

10.非惯性系模型:在非惯性系中描述物体的力学规律需要引入惯性力。

11.作图模型:通过绘制物体受力情况的示意图来帮助分析解题。

12.叠加原理模型:将多个力合成一个合力来简化分析。

13.平衡模型:研究物体所受力使合力为零的情况,包括静平衡和动平衡。

14.弹簧模型:弹簧的伸长或压缩与受力大小成正比的物理模型。

15.胡克定律模型:描述弹簧弹性力与伸长(压缩)长度成正比的定律。

16.重力模型:物体受重力作用下的运动规律,包括自由落体和斜抛运动。

17.动力学模型:研究物体受到的力对其运动状态的影响。

18.动能模型:物体由于运动而具有的能量。

19.势能模型:物体由于位置或形状而具有的能量。

20.机械能守恒模型:封闭系统机械能总量在没有非弹性碰撞的条件下保持不变。

21.动量模型:描述物体运动状态的物理量,是质量与速度的乘积。

22.动量守恒模型:封闭系统内动量总量在无外力作用下保持不变。

23.质心模型:多个物体的质心位置与各物体质量与位置的加权平均值。

高中物理最全模型归纳总结

高中物理最全模型归纳总结

高中物理最全模型归纳总结在高中物理学习过程中,我们掌握了众多物理模型,这些模型为我们解释自然现象提供了便利。

本文将对高中物理学习中最常用的模型进行归纳总结,旨在帮助同学们更好地理解和应用这些模型。

第一部分:力学模型1. 牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第一定律表明物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动。

这个模型可以解释为何我们在车上突然刹车时会向前倾斜。

2. 牛顿第二定律(运动定律)牛顿第二定律描述了力、质量和加速度之间的关系,即力等于质量乘以加速度。

这个模型可以帮助我们计算物体受到的合力以及其加速度。

3. 牛顿第三定律(作用-反作用定律)牛顿第三定律指出,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

这个模型可以解释为何我们划船时推水就能向后移动。

4. 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比,与引力的方向成反比。

这个模型可以帮助我们理解行星的椭圆轨道和天体之间的相互作用。

第二部分:热力学模型1. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的压强、体积和温度之间的关系。

这个模型可以帮助我们在气体过程中计算温度、压强和体积的变化。

2. 热传导模型热传导模型用于描述热量在物体之间传递的过程。

它遵循热量自高温物体向低温物体传递的规律。

这个模型可以解释为何我们触摸金属杯时会感觉更冷。

3. 热辐射模型热辐射模型用于解释物体通过辐射的方式传递热量。

热辐射是指物体由于其温度而产生的电磁波辐射。

这个模型可以帮助我们理解太阳能的产生和传递。

第三部分:电磁学模型1. 静电模型静电模型用于描述带电物体之间的相互作用。

根据电荷的性质,带电物体可能相互吸引或者相互排斥。

这个模型可以解释为何我们的头发梳理之后会挑起纸片。

2. 电流模型电流模型用于描述电荷在导体中流动的现象。

根据导体的电阻和电压差,电流的大小和方向也会发生变化。

这个模型可以帮助我们计算电路中的电流和电压。

高中物理常见十种模型

高中物理常见十种模型

a2=g(sin θ-μcos θ)=2 m/s2, x2=L-x1=5.25 m,
(2 分) (1 分)
x2=v0t2+12a2t22,
(2 分)
得 t2=0.5 s,(2 分) 则煤块从 A 到 B 的时间为 t=t1+t2=1.5 s.(1 分)


(2)第一过程痕迹长 Δx1=v0t1-12a1t21=5 m,(2 分)
物理模型——传送带模型中的动力学问题 1.模型特征 一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动 的力学系统可看做“传送带”模型,如图甲、乙、丙所示.
2.建模指导 传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题. (1)水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进 行正确的分析判断.根据物体与传送带的相对速度方向判断 摩擦力方向.两者速度相等是摩擦力突变的临界条件. (2)倾斜传送带问题:求解的关键在于认真分析物体与传送带 的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如 果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后根 据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送 带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.
物理模型——两种运动的合成与分解实例 一、小船渡河模型 1.模型特点 两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的 速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究 其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做 小船渡河模型.
2.模型分析 (1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动. (2)三种速度:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际 速度). (3)两个极值
[审题点睛] (1)判断两者之间是否发生滑动,要比较两者之 间的摩擦力与最大静摩擦力的关系,若f<fm,则不滑动,反 之则发生滑动. (2)两者发生相对滑动时,两者运动的位移都是对地的,注意 找位移与板长的关系.

高中物理50个模型

高中物理50个模型

高中物理50个模型以下是高中物理中的50个模型:
1. 理想气体模型
2. 牛顿第一定律模型
3. 牛顿第二定律模型
4. 简谐运动模型
5. 机械运动模型
6. 弹性碰撞模型
7. 动量守恒模型
8. 功和能量模型
9. 重力模型
10. 万有引力模型
11. 天体运动模型
12. 热力学模型
13. 热传导模型
14. 理想液体模型
15. 浮力模型
16. 空气阻力模型
17. 运动学模型
18. 电流和磁场模型
19. 电势和电场模型
20. 光学模型
21. 光的反射和折射模型
22. 折射定律模型
23. 波动模型
24. 波动光学模型
25. 光学仪器模型
26. 热力学第二定律模型
27. 热传递模型
28. 牛顿第三定律模型
29. 运动的分解模型
30. 弹簧模型
31. 压缩和拉伸模型
32. 振动模型
33. 简谐振动模型
34. 波动方程模型
35. 波动光学模型
36. 波动方程解模型
37. 磁感应模型
38. 电磁场模型
39. 热力学平衡模型
40. 热力学循环模型
41. 热力学效率模型
42. 热力学过程模型
43. 热传导模型
44. 压缩和拉伸模型
45. 弹性碰撞模型
46. 动量守恒模型
47. 简谐运动模型
48. 行星运动模型
49. 惯性模型
50. 量子力学模型。

高中物理模型归纳整理总结

高中物理模型归纳整理总结

高中物理模型归纳整理总结物理作为一门自然科学,通过建立模型来描述和解释自然界中各种现象和规律。

在高中物理学习过程中,我们学习了各种不同类型的物理模型,这些模型帮助我们更好地理解和应用物理知识。

本文将对高中物理学习过程中的一些常见的物理模型进行归纳整理和总结。

1. 质点模型质点模型是最基本的物理模型之一,用来描述物体的简单运动。

在质点模型中,物体被视为一个质点,忽略了物体的体积和形状。

质点模型常用于描述运动学问题,例如直线运动、曲线运动等。

2. 弹簧模型弹簧模型用来描述弹性体的性质和变形规律。

在物体受到力的作用下,会发生形变,而弹簧模型可以帮助我们定量地描述物体的形变和恢复力。

弹簧模型在弹簧振动、弹性碰撞等问题中有广泛应用。

3. 运动学模型运动学模型用来描述物体的运动规律,不考虑物体受到的力的作用。

运动学模型通过建立运动方程,可以精确描述物体的位置、速度和加速度的变化。

常见的运动学模型包括匀速直线运动、匀加速直线运动、圆周运动等。

4. 动力学模型动力学模型用来描述物体的运动规律,考虑物体受到的力的作用。

动力学模型通过牛顿定律和其它运动定律,可以分析物体受力情况下的运动情况。

常见的动力学模型包括斜面运动、摩擦力、弹力等。

5. 光学模型光学模型用来描述光的传播和反射、折射等现象。

光学模型根据光的波动性和粒子性,可以通过几何光学和物理光学建立不同的模型。

常见的光学模型包括平面镜成像、球面镜成像、光的干涉和衍射等。

6. 电路模型电路模型用来描述电流、电压和电阻等电学量之间的关系。

电路模型通过欧姆定律和基尔霍夫定律等,可以分析电路中的电流分布、电压分布和电阻等。

常见的电路模型包括串联电路、并联电路、电阻网络等。

7. 磁学模型磁学模型用来描述磁场和磁力的作用规律。

磁学模型通过安培定律和洛伦兹力等,可以分析磁场中导体受到的力和磁力线的分布。

常见的磁学模型包括电磁感应、电磁铁、电动机等。

8. 热学模型热学模型用来描述物体的温度和热能的传递规律。

高中物理68个解题模型

高中物理68个解题模型

高中物理68个解题模型物理作为一门自然科学,研究的是物质和能量之间的相互关系。

在高中物理学习中,解题是一个重要的环节。

为了帮助同学们更好地掌握物理知识,提高解题能力,本文将介绍高中物理中常见的68个解题模型。

一、力学部分1. 牛顿第一定律模型:物体静止或匀速直线运动时,合外力为零。

2. 牛顿第二定律模型:物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。

3. 牛顿第三定律模型:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

4. 重力模型:物体受到的重力与物体的质量成正比。

5. 弹簧模型:弹簧的伸长或缩短与外力的大小成正比。

6. 摩擦力模型:物体受到的摩擦力与物体受到的压力成正比。

7. 斜面模型:物体在斜面上滑动时,重力分解为平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力。

8. 动量守恒模型:在没有外力作用下,物体的总动量保持不变。

9. 能量守恒模型:在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。

二、热学部分10. 热传导模型:热量从高温物体传递到低温物体。

11. 热膨胀模型:物体受热后会膨胀,受冷后会收缩。

12. 热平衡模型:两个物体处于热平衡时,它们的温度相等。

13. 热容模型:物体吸收或释放的热量与物体的质量和温度变化成正比。

14. 理想气体状态方程模型:PV = nRT,描述了理想气体的状态。

15. 热力学第一定律模型:热量的增加等于物体内能的增加与对外做功的总和。

三、光学部分16. 光的直线传播模型:光在均匀介质中直线传播。

17. 光的反射模型:光线与平面镜或曲面镜相交时,遵循入射角等于反射角的规律。

18. 光的折射模型:光线从一种介质射入另一种介质时,遵循折射定律。

19. 光的色散模型:光在经过棱镜等介质时,会发生色散现象。

20. 光的干涉模型:两束相干光叠加时,会出现干涉现象。

21. 光的衍射模型:光通过狭缝或物体边缘时,会发生衍射现象。

22. 光的偏振模型:光的振动方向只在一个平面上。

四、电学部分23. 电流模型:电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。

108个高中物理模型

108个高中物理模型

108个高中物理模型1. 力的作用点模型:描述力在物体上的作用位置和方向。

2. 弹簧振子模型:描述弹簧的伸缩和振动过程。

3. 摆锤模型:描述摆锤的摆动过程和周期。

4. 斜面滑动模型:描述物体在斜面上的滑动过程和摩擦力的影响。

5. 圆周运动模型:描述物体在圆形轨道上的运动过程和向心力的作用。

6. 万有引力模型:描述两个物体之间的引力作用和距离的关系。

7. 电磁感应模型:描述磁场变化时产生的电动势和电流。

8. 静电场模型:描述带电粒子在静电场中的受力和运动。

9. 电荷分布模型:描述电荷在物体表面的分布和电场强度的关系。

10. 电路模型:描述电流在电路中的流动和电阻、电容等元件的作用。

11. 磁通量模型:描述磁场通过闭合曲面的数量和磁通量密度的关系。

12. 热传导模型:描述热量在物体内部的传递和导热系数的关系。

13. 热辐射模型:描述物体表面辐射出的热量和温度的关系。

14. 气体分子运动模型:描述气体分子的运动状态和温度、压力的关系。

15. 液体静力学模型:描述液体中的压力分布和液体高度的关系。

16. 液体动力学模型:描述液体中的速度分布和黏度的关系。

17. 声波传播模型:描述声波在介质中的传播和速度的关系。

18. 光的传播模型:描述光在介质中的传播和折射、反射等现象。

19. 光的干涉模型:描述两束或多束光的叠加和干涉现象。

20. 光的衍射模型:描述光通过狭缝或小孔时的衍射现象。

21. 光的偏振模型:描述光的振动方向和偏振现象。

22. 光的吸收和散射模型:描述光在物质中的吸收和散射现象。

23. 光电效应模型:描述光子与物质相互作用时产生的电子和能量转移。

24. 原子结构模型:描述原子中电子的能级结构和原子光谱。

25. 核反应模型:描述核子之间的相互作用和核反应过程。

26. 量子力学模型:描述微观粒子的行为和量子态的变化。

27. 相对论模型:描述高速运动物体的时间、长度等物理量的相对性变化。

28. 黑洞模型:描述黑洞的形成和引力场的极端情况。

高中物理必考18个模型总结

高中物理必考18个模型总结

高中物理必考18个模型总结高中物理必考18个模型总结1. 牛顿第一定律:物体的运动状态不会改变,除非外力的作用。

2. 牛顿第二定律:物体受到的外力与物体的加速度成正比。

3. 牛顿第三定律:相互作用的两个物体之间的力大小相等,方向相反。

4. 弹簧振子模型:弹性力与重力之间的竞争作用形成振动。

5. 牛顿万有引力定律:两个物体之间的万有引力与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

6. 热力学模型:物体的温度与其内部粒子的平均动能有关。

7. 熵的增加模型:在孤立系统中,系统中的熵一定会增加,直到达到最大值。

8. 热传导模型:高温物体中的热量会流向低温物体,直到两者达到热平衡。

9. 安培环路定理模型:电路中的各个元件形成一个回路,所通过回路的电流总和等于零。

10. 电容器模型:电容器存储电荷,它的电容量与板之间的距离和电介质的介电常数有关。

11. 磁场模型:一个带电的粒子在磁场中会受到一个垂直于磁场方向的力。

12. 波动模型:波动是沿着传播方向传递的能量或信息。

13. 等离子体模型:由气体中的离子和自由电子组成的四态物质。

14. 半导体模型:半导体的电流与掺杂类型和施主、受主杂质的浓度有关。

15. 能带模型:固体的电导率与其能带结构有关,能带上的电子以电荷载流子的形式参与电导。

16. 布拉格衍射模型:X射线穿过晶体时遇到空间周期性结构,会产生衍射。

17. 激光模型:激光的产生是通过激发原子的外部电子,使它们释放急速衰减的光子。

18. 星际物质模型:由物质和不同类型的辐射组成,对宇宙学和天文学研究非常重要。

以上就是高中物理必考的18个模型总结,希望能够帮助大家更好地学习和理解物理知识。

高中物理常见的物理模型

高中物理常见的物理模型

高中物理常见的物理模型物理模型在物理学习过程中起着重要的作用,能够帮助我们理解和解释各种物理现象。

下面列举了一些高中物理中常见的物理模型。

1. 质点模型质点模型是物理学中最简单的模型之一,假设物体可以看作没有大小和形状的点。

这种模型适用于研究物体的运动,特别是在分析宏观物体的受力和加速度时,可以将它们视为单个质点。

2. 线性模型线性模型用于描述与物体运动相关的力和加速度的关系。

根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在其上的合外力成正比。

这种模型适用于直线运动、平衡力和简单机械的分析。

3. 摩擦模型摩擦模型用于研究物体之间的摩擦力。

在实际情况中,摩擦力通常会对物体的运动产生影响。

根据摩擦力的不同性质,摩擦可以分为静摩擦和动摩擦,其中静摩擦力的大小会根据物体之间的接触面积和摩擦系数来决定。

4. 弹簧模型弹簧模型可以用于研究弹簧受力、弹簧振动和弹簧势能等问题。

根据胡克定律,弹簧的伸长或压缩与作用在其上的力成正比。

这种模型适用于弹性力学的研究。

5. 牛顿环模型牛顿环模型用于研究薄膜的干涉现象。

当平行光线垂直照射在两个透明介质之间的薄膜上时,会产生干涉条纹。

利用牛顿环模型可以解释干涉现象并计算薄膜的厚度。

6. 光的几何模型光的几何模型用于描述光线在直线传播和折射时的行为。

根据光的几何模型可以解释折射定律和反射定律,并分析光的传播路径和成像问题。

7. 热传导模型热传导模型用于研究物体之间的热传导过程。

根据热传导模型可以解释热量的传递和热导率等问题。

这种模型适用于研究物质的热学性质和热平衡问题。

8. 电路模型电路模型用于描述电流在电路中的流动和电势差的变化。

根据电路模型可以解释欧姆定律和基尔霍夫定律,并计算电路中电流和电压的大小。

以上是高中物理常见的一些物理模型。

这些模型能够帮助我们理解和解释各种物理现象,为理论的研究和实验的设计提供了重要的基础。

了解和掌握这些模型对于学好物理学非常重要,希望大家能够在学习中认真应用这些模型,提高自己的物理素养。

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高中物理常见模型-CAL-FENGHAb(2020YEAR-YICAI).JINGBIAN2010年高三物理第二轮总复习伏纲版)第9专题高中物理常见的物理模型方法概述髙考命题以《考试大纲》为依拯,考查学生对高中物理知识的掌握情况,体现了〃知识与技能、过程与方法并重“的髙中物理学习思想.每年各地的髙考题为了避免雷同而千变万化.多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略地总结如下:(1)选择题中一般都包含3〜4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题.(2)实验题以考查电路、电学测量为主,两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大.(3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型.传送带问题、含弹簧的连接体模型・髙考中常出现的物理模型中,有些问题在髙考中变化较大,或者在前而专题中已有较全而的论述,在这里就不再论述和例举.斜而问题.叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练;传送带问题在高考中出现的槪率也较大,而且解题思路独特,本专题也略加论述.热点、重点.难点一、斜面问题在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜而模型的试题.如2009年髙考全国理综卷I第25题.北京理综卷第18题、天津理综卷第1题、上海物理卷第22题等,2008年髙考全国理综卷I第14题、全国理综卷II第16题、北京理综卷第20题、江苏物理卷第7题和第15题等.在前而的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理淸解题思路和选择解题方法.1.自由释放的滑块能在斜面上(如图9-1甲所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ = gta n ∂.2.自由释放的滑块在斜而上(如图9一 1甲所示):(1)静止或匀速下滑时,斜而M对水平地面的静摩擦力为零;(2)加速下滑时,斜而对水平地而的静摩擦力水平向右:(3)减速下滑时,斜而对水平地而的静摩擦力水平向左.3.自由释放的滑块在斜而上(如图9-1乙所示)匀速下滑时,M对水平地而的静摩擦力为零,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对水平地而的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)・图9一1乙4.悬挂有物体的小车在斜而上滑行(如图9一2所示):图9一 2(1)向下的加速度U=^Sin θ时,悬绳稳左时将垂直于斜而;(2)向下的加速度t∕>^sin θ时,悬绳稳立时将偏离垂直方向向上: ⑶向下的加速度"Vgsin &时,悬绳将偏离垂直方向向下.5.在倾角为θ的斜而上以速度血平抛一小球(如图9-3所示):图9一3(1)落到斜而上的时间尸沁巴2g(2)落到斜而上时,速度的方向与水平方向的夹角。

恒泄,且tan α=2tan θ.与初速度无关:(3)经过&•=巴严小球距斜而最远,最大距离6.如图9一「所示,当整体有向右的加速度t∕=iςtan θ时,加能在斜面上保持相对静图9—47.在如图9一5所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,肋棒所能达到的稳立速度Om="噥7 &图9一58.如图9-6所示,当各接触而均光滑时,在小球从斜而顶端滑下的过程中,斜而后•例1有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方而进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较•从而判断解的合理性或正确性.举例如下:如图9-7甲所示,质量为倾角为&的滑块A放于水平地面上・把质量为ZH的滑块B放在A的斜而上•忽略一切摩擦,有人求得B相对地而的加速度“= Md inM式中g为重力加速度.图9一7甲对于上述解,某同学首先分析了等号右侧的量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”・但是,其中有一项是错误的,请你指出该项门008年高考•北京理综卷]()• •A.当8=0。

时,该解给岀"=0,这符合常识,说明该解可能是对的B.当&=90。

时,该解给出U=^这符合实验结论,说明该解可能是对的C•当A/》加时,该解给出a-gsin θ.这符合预期的结果,说明该解可能是对的D.当皿》M时,该解给出“a證刁这符合预期的结果,说明该解可能是对的【解析】当A固走时,很容易得出“二gsin 0 ;当A置于光滑的水平面时,B加速下滑的同时A向左加速运动,B不会沿斜面方向下滑,难以求出运动的加速度・图9一7乙设滑块A的底边长为厶,当B滑下时A向左移动的距离为X J由动呈守恒定窜导:当加》M时r X-L l即B水平方向的位移趋于零r B趋于自由落体运动且加速度选项D中,当加》M时J "气希>g显然不可能・[答案]D【点评】本例中,若加、M、0、L有具体数值,可假设B下滑至底端时速度0的水平、竖直分星分别为,则有:VIy h (M + rn )h亦二厂二ML如0],十2 十^MV22= mgh mv↑χ 二 MVI解方程组即可得九、“V、υι以及•的方向和m 下滑过程中相对地面的加速度••例2在倾角为θ的光滑斜而上,存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其 方向一个垂直于斜而向上,一个垂直于斜而向下(如图9一8甲所示),它们的宽度均为 L. 一个质量为〃八边长也为厶的正方形线框以速度Q 进入上部磁场时,恰好做匀速运动.(1)当"边刚越过边界J r 时,线框的加速度为多大,方向如何?⑵当"边到达gQ 与F 的正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则线框从开始 进入上部磁场到"边到达gQ 与严 的正中间位置的过程中,线框中产生的焦耳热为多少 (线框的肋边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力)线框恰好做匀速运动,则有:∕ngsin G = BhLJ 亠 BLV此时h 二卞当线框的"边刚好越过边界厅’(如图9 - 8乙中的位置②所示)时,由于线框从位置① 到位置②始终做匀速运动,此时将Ub 边与Cd 边切割磁感线所产生的感应电动势同向叠 加,回路中电流的大小等于2∕1 .故线框的加速度大小为:4BI↑L - w c ςsin θ a 二 =3gsin θ I 方向沿斜面向上・(2)而当线框的Ub 边到达劇 与.用的正中间位置(如图9 - 8乙中的位置③所示)时, 线框又恰好做匀速运动,说明m^sinθ = ABhL【解析】(1)当线框的Cib 边从高处刚进入上咅I场(如图9 - 8乙中的位置①所示)时, 图9一8故,2二召由人二爷可知,此时l √二为从位置①到位置③,线框的重力势能减少了沁厶Sin & 动能减少了^InV 2-如(护=由于线框减少的机械能全部经电能转化为焦耳热,因此有:3 15Q =尹gLsin θ + 辺"沪[答案](l )3gsin θ I 方向沿斜面向上【点评】导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类常见题型J 需要熟练掌握各种情况下求平衡速度的方法・二、叠加体模型叠加体模型在历年的髙考中频繁岀现,一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路 程、摩擦生热、多次作用后的速度变化等,另外广义的叠加体模型可以有许多变化,涉及 的问题更多.如2009年髙考天津理综卷第10题、宁夏理综卷第20题、山东理综卷第24 题,2008年高考全国理综卷I 的第15题、北京理综卷第24题、江苏物理卷第6题、四川 延考区理综卷第25题等.叠加体模型有较多的变化,解题时往往需要进行综合分析(前面相关例题、练习较 多),下列两个典型的情境和结论需要熟记和灵活运用・1. 叠放的长方体物块A 、B 在光滑的水平而上匀速运动或在光滑的斜而上自由释放后 变速运动的过程中(如图9一9所示),A 、B 之间无摩擦力作用.2. 如图9-10所示,一对滑动摩擦力做的总功一立为负值,其绝对值等于摩擦力乘以 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OV=产s 杈•例3质虽为M 的均匀木块静止在光滑的水平而上,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・首先左侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为 山,然后右侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为J 2,如图9一11所示•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,下列说法正确的是(注:属于选修3-5模块)()OM α图 9 一 11A. 最终木块静Ih 〃1=〃2B. 最终木块向右运动,d λ<d 2C. 最终木块静止,dχ<dιD. 最终木块静止,d l >d 2【解析】木块和射出后的左右两子弹组成的系统水平方向不受外力作用,设子弹的质3 15 (2)2W^Sin θ 十IV 2 图 9一呈为M f由动呈守恒定律得:rnV() - mv{)= (M + Ifn)V 解得:0二O ,即最终木块静止设左侧子弹射入木块后的共同速度为6,有:mVo = (m + M)V]+ M)Vr对右侧子弹射入的过程,由功能原理得:即(1\ <〃2・[答案]C【点评】摩擦生热公式可称之为“功能关系”或“功能原理的公式•但不能称之为“动能走理"的公式,它是由动能走理的关系式推导得出的二级结论•三、含弹簧的物理模型纵观历年的髙考试题,和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重・髙考命题者常以弹簧为载体设计出齐类试题,这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等,几乎贯穿了整个力学的知识体系.为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法,现将有关弹簧问题分类进行剖析.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.因此,弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力,故备受高考命题老师的青睐・如 2009年高考福建理综卷第21题、山东理综卷第22题、重庆理综卷第24题,2008年高考北京理综卷第22题、山东理综卷第16题和第22题.四川延考区理综卷第14题等.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.1.静力学中的弹簧问题(1)胡克定律:F=kx、ΔF=⅛ΔΛ∙・(2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力.弹簧秤的示数一左等于挂钩上的拉力・•例4如图9一12甲所示,两木块A、B的质量分别为刖和两轻质弹簧的劲度系数分别为灯和k2.两牌簧分别连接A. 整个系统处于平衡状态•现缓慢向上提木块A,直到下而的弹簧对地而的压力恰好为零,在此过程中A和B的重力势能共增加了()图9一12(∕ΠI+∕H2)⅛2k∖+k2(m+"H)⅛z]"伽 1+加2)g?d∙kι十k∖【解析】取A、B以及它们之间的弹簧组成的整体为硏究对象,则当下面的弹簧对1也面的压力为雲时,向上提A的力F恰好为:F 二(加 1 +〃?2)g设这一过程中上面和下面的弹簧分别伸长M、X2 ,如图9 - 12乙所示,由胡克走律得:(/Wl + W2k (加1 十加2)gXl=―B—,二一忌—故A、B增加的重力势能共为:ΔE p = m∖f>(x∖ + Xi)十mifζxι伽 1 + ∕∏2)⅛2 mi (Jn 1 十m2)g2=—kι—十kχ•[答案]D【点评】①计算上面弾簧的伸长星时,较多同学会先计算原来的压缩呈,然后计算后XP来的伸长呈,再将两者相加,但不如上面解析中直接运用∆AU*∙进行计算更快捷方便・②通过比较可知,重力势能的增加并不等于向上提的力所做的功VV =~F x总二 (Wn +mι)2g2 Om + mι)2g2-2k?- + 2⅛•2•动力学中的弹簧问题(1)瞬时加速度问题(与轻绳、轻杆不同):一端固左、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)如图9-13所示,将爪B下压后撤去外力,弹簧在恢复原长时刻B与A开始分•例5 —弹簧秤秤盘的质⅛/HI = 1.5 kg,盘内放一质⅛∕H2=10.5 kg的物体P,弹簧的质量不计,其劲度系数k=800 N/m,整个系统处于静止状态,如图9一 14所示.Ir∖ P/图 9一 14现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速宜线运动,己知在最初0.2s 内F是变化的,在0.2s后是恒定的,求F的最大值和最小值.(取^=IOnVS2)【解析】初始时刻弾簧的压缩臺为:(/WI + nιi)gXo = -- [-- = 0.15 m设秤盘上升高度X时P与秤盘分离,分离时刻有:k(xo - x)・ Zg----------- -Unu又由题意知f对于0 ~ 0.2 s时间内P的运动有:解得:X 二 0」2 m r= 6 m∕s2故在平衡位置处,拉力有最小值Fnnn二(/Mi + mi)a = 72 N分离时刻拉力达到最大值FmaX = ni2fζ + Inla = 168 N .[答案]72 N 168 N【点评】对于本例所述的物理过程,要特别注意的是:分离时刻/H1与M之间的弹力恰好减为零,下一时刻弹簧的弹力与秤盘的重力使秤盘产生的加速度将小于",故秤盘与重物分离.3.与动量.能量相关的弹簧问题与动捲.能量相关的弹簧问题在髙考试题中岀现频繁,而且常以计算题出现,在解析过程中以下两点结论的应用非常重要:(1)弹簧压缩和伸长的形变相同时,弹簧的弹性势能相等;(2)弹簧连接两个物体做变速运动时,弹簧处于原长时两物体的相对速度最大,惮簧的形变最大时两物体的速度相等・•例6如图9-15所示,用轻弹簧将质量均为m=l kg的物块A和B连接起来,将它们固左任空中,弹簧处于原长状态.A距地而的髙度Λl=0.90 m.同时释放两物块,A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B压缩弹簧后被反牌,使A刚好能离开地而(但不继续上升)・若将B物块换为质量为Im的物块C(图中未画岀)•仍将它与A固左在空中且弹簧处于原长,从A距地而的高度为加处同时释放,C压缩弹簧被反弹后,A也刚好能离开地而・已知弹簧的劲度系数k=100N∕m,求加的大小.B I ^^1A LJ丿>hiS 9-15【解析】设A物块落地时,B物块的速度为υ1 f则有:^nV∖2 = mgh∖设A刚好离地时,弹簧的形变星为X ,对A物块有:mg = kx从A落地后到A冈!)好离开地面的过程中,对于A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,则有:2^ι2 = mgx十ΔE p换成C后,设A落地时,C的速度为V2 ,则有:*・ 2mVj2 = 2mgM从A落地后到A刚好离开地面的过程中,A、C及弹簧组成的系统机械能守恒,则有:^∙2rnV21 = 2m^x + ΔE p联立解彳导:h2二0.5 m・[答案]0.5 m【点评】由于高中物理对弹性势能的表达式不作要求,所以在高考中几次考查弹簧问题时都要用到上述结论“①” •如2005年高考全国理综卷I第25题、1997年高考全国卷第25题等.•例7用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地而上运动,弹簧处于原长,质量为4 kg的物块C静止在前方,如图9一16甲所示・B与C碰撞后二者粘在一起运动,则在以后的运动中:图9一 16甲⑴当弹簧的弹性势能最大时,物体A的速度为多大?(2)弹簧弹性势能的最大值是多少?(3)A的速度方向有可能向左吗为什么【解析】⑴当久B、C三者的速度相等(设为诃)时弹簧的弹性势能最大,由于人B、C三者组成的系统动呈守恒,则有:(mA十HIB)V =(niA + me十InC)VA t(2 + 2)×6解得:VΛ,= ---------- m/s = 3 m/s .2 + 2 + 4(2)B、C发生碰撞时,B、C组成的系统动星守恒,设碰后瞬间B、C两者的速度为v,I则有:m∣iV =+ InC)V',Z2X6解得:V r二---- =2 m/s2 + 4A的速度为v√时弹簧的弹性势能最大,设其值为EP ,根据能星守恒定律得:EP = *(〃M + InC)V '* 2 + ΛV2 -扣U + mu + ∕∏C)V A ,2= 12J ・(3)方法一A不可能向左运动•根据系统动呈守恒有:(mλ + m∣i)v = m A v A + (m∣i + m c)Vn设A向左,则VΛ<0 t v a >4 m/s则B、C发生碰撞后,A、B、C三者的动能之和为:E = 2MAZ^十如?〃 + InC)Vi >㊁伽B 十nic)vi = 48 J实际上系统的机械能为:E = EP 十+ MB十InC)VA, 2 = 12 J + 36 J =48 J根据能臺守恒走律可知,E l > E是不可能的,所以A不可能向左运动.方法二B、C碰撞后系统的运动可以看做整体向右匀速运动与A、B和C相对振动的合成(即相当于在匀速运动的车厢中两物块相对振动)由(1)知整体匀速运动的速度Vo = VA f =3 m/s图9一 16乙取以%二3 m/s匀速运动的物体为参考系,可知弹簧处于原长时,A、B和C相对振动的速率最大,分别为:VΛO = V - vo = 3 m/sVBo = Iv, - υol = 1 m/s由此可画出A、B、C的速度随时间变化的图象如图9 - 16乙所示,故A不可能有向左运动的时刻•[答案](l)3m∕s (2)12J⑶不可能,理由略【点评】①要清晰地想象、理解研究对象的运动过程:相当于在以3 IWS匀速行驶的车厢内M、B和C做相对弹簧上某点的简谐振动,振动的最大速率分别为3 m/s、1 m/s .②当弹簧由压缩恢复至原长时,A最有可能向左运动,但此时A的速度为零••例8探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧.内芯和外壳三部分,其中內芯和外壳质量分别为加和4加.笔的弹跳过程分为三个阶段:①把笔竖直倒立于水平硬桌而,下压外壳使其下端接触桌而(如图9-17甲所示);②由静止释放,外壳竖直上升到下端距桌而髙度为儿时,与静止的内芯碰撞(如图9一 17乙所示);③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌而最大髙度为加处(如图9 —17丙所示)・设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力,不计摩擦与空气阻力,重力加速度为g・求:(1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小.(2)从外壳藹开桌而到碰撞前瞬间,弹簧做的功.(3)从外壳下端离开桌而到上升至加处,笔损失的机械能.[2009年高考•重庆理综卷]【解析】设外壳上升到加时速度的大小为5 ,外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为02 .⑴对外詡[]内芯,从撞后达到共同速度到上升至他处,由动能走理得:(4m + m)g(h?-力 J 二十 AH)P2 - 0解得:Vι = ,∖∣2g(h2 - Λι) •(2)外壳与内芯在碰撞过程中动呈守恒r即:4mV∖ = (4/?? + m)V2将02代入得:Vl二訂2g(加-加)设弹簧做的功为VV ,对外壳应用动能走理有:VV - 4mgh∖二㊁ X 4mVτ将 S 代入得:w=γng(25h2 - 9A,).(3)由于夕卜壳和内芯达到共同速度后上升至高度加的过程中机械能守恒,只有在外壳和内芯的碰撞中有能呈损失,扌员失的能星E Jg二*X4”朋-扣加+ m)V2将 6、卩2代入得:E^ = ^nIg(h2 - A∣).[答案〕(1 )y∣2f>(li2 - Λι) (2)如g(25力2 - 9h 1)(3)》昭(加-Iu)由以上例题可以看岀,弹簧类试题的确是培养和训练学生的物理思维、反映和开发学生的学习潜能的优秀试题.弹簧与相连物体构成的系统所表现出来的运动状态的变化,为学生充分运用物理概念和规律(牛顿第二左律、动能立理、机械能守恒左律、动量泄理.动量守恒左律)巧妙解决物理问题、施展自身才华提供了广阔空间,当然也是区分学生能力强弱、拉大差距、选拔人才的一种常规题型.因此,弹簧试题也就成为髙考物理题中的一类重要的.独具特色的考题.四、传送带问题从1990年以后出版的各种版本的髙中物理教科书中均有皮带传输机的插图.皮带传送类问题在现代生产生活中的应用非常广泛.这类问题中物体所受的摩擦力的大小和方向、运动性质都具有变化性,涉及力.相对运动.能量转化等齐方而的知识,能较好地考查学生分析物理过程及应用物理规律解答物理问题的能力.如2003年髙考全国理综卷第34 题.2005年高考全国理综卷I第24题等・对于滑块静止放在匀速传动的传送带上的模型,以下结论要淸楚地理解并熟记:(1)滑块加速过程的位移等于滑块与传送带相对滑动的距藹;(2)对于水平传送带,滑块加速过程中传送带对其做的功等于这一过程由摩擦产生的热量,即传送装宜在这一过程需额外(相对空载)做的功W=M —25=2鮎.•例9如图9一18甲所示,物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带后落到地而上的0点.若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速运动(使传送带随之运A.物块有可能不落到地而上 B.物块仍将落在0点 C.物块将会落在0点的左边 D. 物块将会落在0点的右边【解析】如图9-18乙所示J 设物块滑上水羽专送带上的初速度为% ,物块与皮带之间的动摩擦因数为“,则:图9一 18乙物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小2 晋二μg物块滑至传送带右端的速度为:V = γ∣ V{Γ - 2μgs物块滑至传送带右端这一过程的时间可由方程S = IW- g"gF 解得•当皮带向左匀速传送时,滑块在皮带上的摩擦力也为:f 二 Pmg物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小为:4二百二您 ________则物块滑至传送带右端的速度V'二γ∣Vo 2 - 2μgs = V物块滑至传送带右端这一过程的时间同样可由方程S 二W-解得•由以上分析可知物块仍将落在0点,选项B 正确.[答案]B【点评】对于本例应深刻理解好以下两点:① 滑动摩擦力f 二*,与相对滑动的速度或接触面积均无关;② 两次滑行的初速度(都以地面为参考系)相等,加速度相等,故运动过程完全相同•我们延伸开来思考,物块在皮带上的运动可理解为初速度为%的物块受到反方向的大 小为的力F 的作用,与该力的施力物体做什么运动没有关系••例10如图9-19所示,足够长的水平传送带始终以o=3 n√s 的速度向左运动,传 送带上有一质量M=2 kg 的小木盒A, A 与传送带之间的动摩擦因数,a=0.3.开始时,A 与传送带之间保持相对静I 匕现有两个光滑的质量均为∕n = l kg 的小球先后相隔∆t=3s 自 传送带的左端岀发,以V 0= 15 nVs 的速度在传送带上向右运动.第1个球与木盒相遇后立 即进入盒中并与盒保持相对静止:第2个球岀发后历时∆∏=∣s 才与木盒相遇.取g=10 nι∕s 2,问: ω <—©-----图9一 19(1) 第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为多大?(2) 第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇? 动),物块仍从P 点自由滑下,则(Q图9一 18甲(3)在木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少?【解析】(1)设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为υι ,根据动呈守恒走律得:mvo - MV = (m + M)V∖解得:0]二3 m/s f方向向右・(2)设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为「第1个球经过时间巾与木盒相遇,则有:Zo = -Vo设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度大小为,根据牛顿第二走律得:μ(m十 M)g = (?W + M)U解得:a -μg= 3 m∕s2 ,方向向左设木盒减速运动的时间为/1 ,加速到与传送带具有相同的速度的时间为门,则:∆υ円2二万二IS故木盒在2 S内的位移为零依题意可知:S 二υo∆h 十υ(∆f 十∆h - t∖ - tι- to)解得:5 = 7.5 m , ⅛ = 0.5 s .(3)在木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的这一过程中,设传送带的位移为* ,木盒的位移为$1 ,则:s'= υ(∆∕十∆n - to) = 8.5 mSI =υ(∆r + ∆∏ - /i - /2 - to) = 2.5 m故木盒相对于传送带的位移为:心二『-5, = 6m则木盒与传送带间因摩擦而产生的热臺为:Q == 54 J .[答案](1 )3 m/s (2)0.5 S (3)54 J【点评】本题解析的关键在于:①对物理过程理解清楚;②求相对路程的方法•能力演练—、选择题(Iox4分)1.图示是原子核的核子平均质虽:与原子序数Z的关系图彖,下列说法正确的是()结合过程中一立会释放核能 分裂过程中一泄会吸收核能 分裂过程中一定会释放核能【解析】D 、E 结合成F 粒子时总质呈减小,核反应释放核能;A 分裂成B 、C 粒子 时,总质呈减小r 核反应释放核能・[答案]BD2-单冷型空调器一般用来降低室内温度,英制冷系统与电冰箱的制冷系统结构基本相 同.某单冷型空调器的制冷机从低温物体吸收热量Qi.向髙温物体放出热量0,而外界 (压缩机)必须对工作物质做功W,制冷系数£=鈴.设某一空调的制冷系数为4,若制冷机 每天从房间内部吸收2.0×IO 7J 的热:⅛,则下列说法正确的是()A. 0—定等于@B. 空调的制冷系数越大越耗能C ・制冷机每天放岀的热M0ι=2.5×lO 7JD.制冷机每天放出的热蚩:0=5.OX K? J【解析】Q 1 = Q 2 + W> 02 ,选项A 错误;£越大,从室内向夕M 写递相同热臺时压缩机 所需做的功(耗电)越小,越节省能呈,选项B 错误;又ρ1 = ρ2 + ^=2.5×ιo 7 J 1故选项C 正确.[答案]C3.图示为一列简谐横波的波形图彖,其中实线是九=0时刻的波形,虚线是/2=1.5 S 时的波形,且(t 2-h )小于一个周期.由此可判断()-y/cmA.波长一立是60 Cm B.波一左向X 轴正方向传播 C.波的周期一定是6 s D. 波速可能是0」m/s,也可能是0.3 nι∕s【解析】由题图知2二60 Cm若波向X 轴正方向传播,则可知:波传播的时间h=^l 传播的位移S 1 = 15 Cm 二5故知 T=6s t Q 二0」m/s若波向X 轴负方向传播,可知:波传播的时间h 二扌八传播的位移52二45 Cm 二J故知 T=2s l V = 0.3 m/s ・[答案]AD4口如图所示,任水平桌而上叠放着质量均为M 的A 、B 两块木板,在木板A 的上而放 着一个质量为加的物块C,木板和物块均处于静止状态.A 、B 、C 之间以及B 与地面之间A. 若D 和E 结合成F,结合过程中一左会吸收核能B. 若D 和E 结合成F,C. 若A 分裂成B 和C,。

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