高中物理常见模型

常见物理模型

一．滑板与滑块问题，在木板的上面有C是放在光滑的水平面上的一块木板，木板的质量为3m1.如图11所示，B，它们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止，A、两块质量均为m的小木块A和B始终未滑、B在木板上滑动，木板足够长，两木块同时以方向水平向右的初速度V和2V A00离木板。求： B所发生的位移；1）木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中，木块（ A在整个过程中的最小速度。（2）木块2VV0 0

B A

C

11图

，上表面光滑，小车与地面间的=4kg，质量m2.如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A A，现对=2kg的质量m置于A的最右端，B摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块B B发生碰撞，运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B施加一个水平向右的恒力F=10N，AA，碰撞后经时间t=0.6s粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞时间极短，碰后A、B =2m/s，求二者的速度达到v t的大小；a）A开始运动时加速度（1

的大小；B碰撞后瞬间的共同速度v（2）A、．的上表面长度lA（3）

间、B置于B的左端，且A，滑块3.如图所示，光滑水平直轨道上放置长木板B和滑块CA=10m/sv、B一起以速度=2kgm、m=23kg．开始时 A=1kg接触面粗糙，三者质量分别为m、0BAC向右运动，又与竖直固定挡板碰撞，并以碰前速率发生碰撞，碰后CC向右运动，与静止的碰后瞬与CBB足够长，A、、C最终速度相等．求BCB弹回，此后与不再发生碰撞．已知的速度大小．间B

1

4.如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为

使木板与重物以共同的速度.,,某时刻木板与墙发生弹性碰撞向右运动:

求.碰撞时间极短;

木板第二次与墙碰撞前的速度(1)重重物始终在木板上..(2)木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间设木板足够长,g.力加速度为

2

ABm（可视为质点），以水平5.如图甲所示，小车的铁块静止在光滑水平上，一个质量为Bv的左端，然后与小车右挡板碰撞，最后恰好滑到小车的中点，4.0m/s速度滑上小车＝0M3?gLA与挡板

碰撞无机械能损失，碰撞时间可忽略不计，＝已知，小车车面长1m。设m2取10m/s，求：

AB 最后速度的大小；）、（1AB之间的动摩擦因数；）铁块与小车（2ABBAB相对滑动的速度，与小车并在图乙坐标中画出的挡板相碰撞前后小车、（3）铁块Bvt图线。过程中小车－相对地面的速度-1ms v /

v02.0B MmA

1.5L

图甲

1.0

0.5

0t /s0.51.0

图已

二．平抛与圆周运动

abacbcR。将的水平直径，1.如图所示，为环上最低点，环半径为为竖直平面内的半圆环avabg，不计空气阻力，则( 点以初速度沿) 方向抛出，设重力加速度为一个小球从0gR2

v时，落到环上时的竖直分速度最大＝A．当小球的初速度02gR2acv段时，将撞击到环上的圆弧<．当小球的初速度B 02vv取何值，小球都不可能垂直撞击圆环取适当值，小球可以垂直撞击圆环DC．当．无论00RACB为2.如图所示，斜轨道与半径为等高，的半圆轨道平滑连接，点与半圆轨道最高点Av沿斜面向下运动，不计一切)可视为质点从点开始以速度轨道的最低点．现让小滑块(0摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是( )

vCC点后做自由落体运动，小滑块恰能通过＝A．若0点，且离开03

CCv点，且离开点后做平抛运动＝0B．若，小滑块恰能通过0CCvgR C．若点，且离开＝点后做自由落体运动，小滑块恰能到达0CCvgR．若点，且离开＝点后做平抛运动，小滑块恰能到达D0设球台现讨论乒乓球发球问题，抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动。3.hL，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考、网高长2g虑乒乓球的旋转和空气阻力。（设重力加速度为）PvOh（如图实落在球台的处以速度点（1）若球在球台边缘水平发出，点正上方高度为111xPO点距。点的距离线所示），求11

POv点（如点正上方以速度）若球在水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的（222v的大小。图虚线所示），求2PO处，）若球在点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘（33O求发球点距点的高度。

h ARA处有一，顶部有一个入口的正下方，在如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为4.BB m

小处飞出，一质量为的小球沿切线方向的水平槽射入圆筒内，个出口要使小球从，?A ?的速度在运动过程中球对筒的压力多大？球射入入口满足什么条件

，初始时小OB=d点的正下方有一固定的钉子B，小球5.A用不可伸长的细绳悬于O点，在O点

做完整的圆周运动，如图所，为使小球能绕BL球A与O同水平面无初速度释放，绳长为 d的取值范围。示。试求O

m

L

A

d D B C

三．功能关系点时动能减40JA1.如图所示，一物体从斜面上点开始沿斜面向下运动，初动能为，经过B4

点开始沿斜面向上运动，恰好点时恰好停止。如果从C少10J，机械能减少了30J，到达C

___________J。到达A点停止，则它在C点时的动能为A

B

C

2.如图所示，小球以大小为v的初速度由A端向右运动，到B端时的速度减小为v；若以B0同样大小的初速度由B端向左运动，到A端时的速度减小为v。已知小球运动过程中始终未A离开该

粗糙轨道。比较v 、v的大小，结论是BA

A．v>v B．v=vC．v

4.如图所示，一质量为M=

5.0kg的平板车静止在光滑的水平地面上，平板车的上表面距离地面高

h=0.8m，其右侧足够远处有一障碍A，一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块，以v0=8m/s的初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右的、大小为5N的恒力F。当滑块运动到平

板车的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F。当平板车碰到障碍物A时立即停止运动，滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5，圆弧半径为R=1.0m，圆弧所对的圆心角∠BOD=θ

=106°。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53 °=0.6。求：

（1）平板车的长度；

（2）障碍物A与圆弧左端B的水平距离；

（3）滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小。