高中典型物理模型与解题方法.doc

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1、高中典型物理模型及方法（精华）◆1.连接体模型：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。整体法是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是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)m1m2与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关，及与

2、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m1F2和m2F1两项的规律并能应用讨论：①F1≠0；F2=0N=m2m1F②F1≠0；F2≠0N=(就是上面的情况)F=F=F=F1>F2m1>m2N1

3、②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。④物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、（关健要搞清楚向心力怎样提供的）（1）火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h，内外轨间距L，转弯半径R。由于外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力F

4、合提供向心力。(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)①当火车行驶速率V等于V0时，F合=F向，内外轨道对轮缘都没有侧压力②当火车行驶V大于V0时，F合F向，内轨道对轮缘有侧压力，F合-N'=即当火车转弯时行驶速率不等于V0时，其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节，但调节程度不宜过大，以免损坏轨道。火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现（2）无支承的小球，在竖直平面内作圆周运动过最高点情况：受力：由mg+T=mv2/L知,小球速度越

5、小,绳拉力或环压力T越小,但T的最小值只能为零,此时小球以重力提供作向心力.结论：通过最高点时绳子(或轨道)对小球没有力的作用(可理解为恰好通过或恰好通不过的条件)，此时只有重力提供作向心力.注意讨论：绳系小球从最高点抛出做圆周还是平抛运动。能过最高点条件：V≥V临（当V≥V临时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力）不能过最高点条件：V

6、于最高点拉力ΔF=6mg②最高点状态:mg+T1=(临界条件T1=0,临界速度V临=,V≥V临才能通过)最低点状态:T2-mg=高到低过程机械能守恒:T2-T1=6mg(g可看为等效加速度)②半圆：过程mgR=最低点T-mg=绳上拉力T=3mg；过低点的速度为V低=小球在与悬点等高处静止释放运动到最低点，最低点时的向心加速度a=2g③与竖直方向成q角下摆时,过低点的速度为V低=,此时绳子拉力T=mg(3-2cosq)（3）有支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最高点情况：①临界条件：杆和环对小球有支持力的作用当V

7、=0时，N=mg（可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点）恰好过最高点时，此时从高到低过程mg2R=低点：T-mg=mv2/RT=5mg；恰好过最高点时，此时最低点速度：V低=注意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别：(以上规律适用于物理圆,但最高点,最低点,g都应看成等效的情况)2．解决匀速圆周运动问题的一般方法（1）明确研究对象，必要时将它从转动系统中隔离出来。（2）找出物体圆周运动的轨道平面，从中找出圆心和半径。（3）分析物体受力情况，千万别臆想出一个向心力来。（4）建立直角坐标系（以指向圆心方向为x轴正

8、方向）将力正交分解。（5）3．离心运动在向心力公式Fn=mv2/R中，Fn是物体所受合外力所能提供的向心力，mv2/R是物体作圆周运动所需要的向心力。当提供的向心力等于所需要的向心力时，物体将作圆周运动；若提供的向心力消失或小于所需要的向心力时，物体将做逐渐远离圆心的运动，即离心运动。其中提供的向心力消失时，物体将沿切线飞去，离圆心越来越远；提供的向心力小于所需要的向心力时，物体不会沿