高中物理常见模型

Fx 2 FN sin Fsin sin
Fx1与Fx 2大小相等，方向相反， M 对水平地面的摩擦力依然零。
Байду номын сангаас
④悬挂有小球的小车在斜面上滑行(如图所示) a、向下的加速度a＝gsinθ时，
悬绳稳定时将垂直于斜面；
b、向下的加速度a＞gsinθ时，悬绳
稳定时将偏离垂直方向向上；
c、向下的加速度a＜gsinθ时，悬绳将偏离
考中的地位特别重要，现就这几类模型进行归纳
总结，传送带问题在高考中出现的概率也较大，
而且解题思路独特，本专题也加以论述．
⑴斜面问题
遇到斜面问题时，以下结论可以帮助学生更
好、更快地理清解题思路和选择解题方法．
①自由释放的滑块能在斜面上(如图所示)匀
②自由释放的滑块在斜面上(如图所示)： a、静止或匀速下滑时，斜面M对 水平地面的静摩擦力为零； b、加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平 向右； c、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(如图所示)匀速下滑时， M对水平地面的静摩擦力为零；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
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，故备受高考命题者的青睐．
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
a、胡克定律：F＝kx，ΔF＝k·Δx．
②动力学中的弹簧问题
，设 F 与斜面方向夹角为 =tan 【解析】滑块在斜面上匀速下滑，
m对M的压力增加
， m对M的摩擦力增加 Ff Fsin FN Fsin
对M, m对M的摩擦力沿斜面向下，它的水平分量为
Fx1 Ff .cos Fsinsin
而m对M增加的压力的水平分量为
通过物理建模可以排除问题中非本质因素
和次要因素的干扰，突出问题的主要方面，揭示
物理现象的本质；可以使学生更加形象、简捷地
分析和解决物理问题。
物理建模必须以客观事物为原型，以抽象、
概括、假设、类比等思维活动为方法，才能从
复杂的物理现象中提炼出理想的物理模型，再将
理想模型应用到具体事物中去。物理建模的关键
a、瞬时加速度问题(与轻绳、轻杆不同)：
一端固定、另一端连接有物体的轻弹簧，形变
不会发生突变，弹力也不会发生突变；
b、如图所示，将A、B下压后撤去外力，
轻弹簧在恢复原长时刻B与A开始分离。
③与动量、能量相关的弹簧问题
与动量、能量相关的弹簧问题在高考试题
中出现频繁，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：
g m k m 2k
g
【解析】 C球达最大速度时系统加速度为零，以系 m g =2 mg sin 30 =mg, 统为研究对象，由力的平衡得， c 开始时，弹簧压缩
a、弹簧压缩和伸长的形变相同时，弹簧
的弹性势能相等；
b、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，弹簧的
【例题】倾角θ=30°的光滑斜面上有两个质量均为 m的小球A、B，它们之间用劲度系数为k的轻弹簧 连接，小球 A被一固定挡板挡住，小球 B用一细绳 绕过光滑定滑轮与小球C相连，如图所示；现用手 托住C使细线刚好拉直但无拉力作用，整个系统处 于静止状态。然后释放小球 C，C达到最大速度时 A恰好对挡板无压力，则 A．小球C的质量为m B．小球C的质量为2m C．小球C的最大速度为
平面和斜面是光滑、粗糙，细线上张力的大小始 终为
m2 F m1 +m2
②如图所示，一对滑动摩擦力做的总功一定 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
Q＝f· S相．
⑶含弹簧的物理模型
纵观历年的高考试题，和弹簧有关的物理 试题占有相当大的比重。高考命题者常以弹簧 为载体设计出各类试题，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、热学中与气缸活塞连接求压强问题 等，几乎贯穿了整个力学的知识体系． 弹簧类试题是考查考生的物理思维、反映 考生的学习潜能的优秀试题．
常见的物理模型包括 ：
1.概念模型（如质点、轻绳、轻杆、轻弹簧、
单摆、弹簧振子、理想气体、点电荷等）;
2.过程模型（如平衡状态、匀变速直线运动、
平抛、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、等
温变化等）;
3.对象模型（如斜面、连接体、叠加体、传
高考中常出现的物理模型中，斜面问题、叠
加体或连接体模型、含弹簧的连接体模型等在高
后退的位移s＝
M m
⑵叠加体或连接体模型 叠加体或连接体模型在历年的高考中频繁出 现，一般需求解它们之间的摩擦力、弹力以及摩 擦生热等；这类模型有较多的变化，解题时需要
认真分析，下列两个典型的情境和结论需要熟记
①如图所示，质量为m1和m2的两个物块用 细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，分别沿
水平面、沿斜面、竖直向上匀加速运动，不论水
垂直方向向下。
d、如果加速度a ＝0，即小车匀速运动，悬绳将
⑤在倾角为θ的斜面上以速度v0平抛一小球(如 图所示)：
a、经过t＝ v0tanθ/g小球距斜面最远，落到斜
面上的时间为2 t ＝2v0tanθ/g；
b、落到斜面上时，速度的方向与水平
方向的夹角α恒定，且tanα＝2tanθ，
与初速度无关。
⑥如图所示，当整体有向右的加速度 a＝gtanθ时，m能在光滑斜面上保持相对静止．
阻恒定、导轨光滑时， ab 棒 F=0 时达到的稳定速 度vm＝
mgR sin ⑦在如图所示的物理模型中，当回路的总电 B 2 L2
⑧如图所示，当各接触面均光滑时，在小球 从斜面顶端滑下的过程中，（人船模型），斜面 mL
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，为考生充分运用物理概念和
规律(牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒
定律、动量定理、动量守恒定律)巧妙解决物
理问题、施展自身才华提供了广阔空间，当然
也是区分考生能力强弱、拉大差距、选拔人才
的一种常规题型．因此，弹簧试题也就成为高
考物理题中的一类重要的、独具特色的考题。