物理典型模型.ppt

* 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 是对物理现象和物理过程做出正确分析。 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 送带、碰撞、人船模型等）。 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 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 速下滑时，m与M之间的动摩 擦因数μ＝tanθ． 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对水平地面的静摩擦力依然为零 。 【解析】滑块在斜面上匀速下滑， m对M的压力增加 对M, m对M的摩擦力沿斜面向下，它的水平分量为 而m对M增加的压力的水平分量为 ，设F与斜面方向夹角为 ， m对M的摩擦力增加 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 垂直方向向下。 d、如果加速度a ＝0，即小车匀速运动，悬绳将 竖直向下。 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． ⑦在如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F=0时达到的稳定速度vm＝ 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 后退的位移s＝ 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 和灵活运用。 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 平面和斜面是光滑、粗糙，细线上张力的大小始终为 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，