高中物理常见的物理模型.pdf

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1、高中物理常见的物理模型方法概述高考命题以《考试大纲》为依据，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”的高中物理学习思想。每年各地的高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

2、的连接体模型。高考中常出现的物理模型中，有些问题在高考中变化较大，或者在前面专题中已有较全面的论述，在这里就不再论述和例举。斜面问题、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概率也较大，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面模型的试题，如2009年高考全国理综卷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年高考全国理综卷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

3、题等。在前面的复习中，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9－1甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝gtanθ。2、自由释放的滑块在斜面上(如图9－1甲所示)：(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(如图9－1乙所示)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)

4、M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)。4、悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9－2所示)：(1)向下的加速度a＝gsinθ时，悬绳稳定时将垂直于斜面；(2)向下的加速度a＞gsinθ时，悬绳稳定时将偏离垂直方向向上；(3)向下的加速度a＜gsinθ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v0平抛一小球(如图9－3所示)：2v0tanθ(1)落到斜面上的时间t＝AA；gE(2)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；2v0tanθ(v0sinθ)(3)经过tc＝AgA小球距斜面最远，最大距离d＝A

5、EE2gcosθE6、如图9－4所示，当整体有向右的加速度a＝gtanθ时，m能在斜面上保持相对静止。7、在如图9－5所示的物理模型中，当回路的总电阻恒mgRsinθ定、导轨光滑时，ab棒所能达到的稳定速度vm＝AB2L2A。E8、如图9－6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sm＝AAL。m＋ME●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面进行分析，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

6、图9－7甲所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上，把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度aM＋m＝A2Agsinθ，式中g为重力加速度。M＋msinθE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[2008年高考·北京理综．．卷]()A、当θ＝0°时，该解给出a＝0，这符合常识，说明该解可能是对的B、当θ＝90°时，该解给出a＝g，这符合实验结论，说明该解可能是对的C、当M≫m时，该解给出a≈gsi

7、nθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的gD、当m≫M时，该解给出a≈AA，这符合预期的结果，说明该解可能是sinθE对的【解析】当A固定时，很容易得出a＝gsinθ；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。设滑块A的底边长为L，当B滑下时A向左移动的距离为x，由动量守恒定律得：xL－xmLMAA＝mAA解得：x＝AtEtEM＋mE当m≫M时，x≈L，即B水平方向的位移趋于零，B趋于自由落体运动且加速度a≈gg选项D中，当m≫M时，a≈AA＞g显然不可能