高一下学期期末考试【物理】06力学常见的物理模型.docx

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高一下学期期末考试【物理】【考前7天温习】06力学常见的物理模型分类练习

【题型分类】

斜面模型

细绳或弹簧相连的连接体模型

传送带模型

滑块与木板模型

弹簧模型

轻杆连接体模型

碰撞模型：弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞

两个物体多次碰撞模型

多物体多次碰撞模型

爆炸、类爆炸模型

【各个击破】

斜面模型

【模型要点】1.质点系牛顿定律

加速度不同时整体法的应用，大多数情况下，当两物体加速度相同时才考虑整体法，加速度不同时，考虑隔离法。实际上加速度不同时，也可以用整体法，只是此时整体法的含义有所改变。当两个或两个以上物体以不同形式连接，构成一个系统，且系统内各物体加速度不相同时，牛顿第二定律照样能应用于整体。若质量为m1，m2，…，mn的物体组成系统，它们的加速度分别为a1，a2，…，an，牛顿第二定律可写为

或

其意义为系统受的合外力等于系统内的每一个物体受的合外力的矢量和，或某个方向上，系统受的合外力等于系统内的每一个物体在这个方向上受的合外力的矢量和。

2.自由释放的滑块能在斜面上匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝gtanθ．

3．自由释放的滑块在斜面上：

（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．

4．自由释放的滑块在斜面上匀速下滑时，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）M对水平地面的静摩擦力依然为零．

5．悬挂有物体的小车在斜面上滑行：

（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．

【模型训练1】

1．如图所示，倾角足够长的斜面固定在光滑水平地面上，斜面底端通过一小段光滑圆弧（图中未画出）与水平地面平滑相连。质量的物块和质量的物块静止放置在地面上，物块紧邻斜面底端。劲度系数的轻质弹簧左端固定在竖直挡板上。现用外力向左缓慢推动物块压缩弹簧，当弹簧的形变量时，将物块由静止释放，物块与弹簧分离后与物块发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知物块光滑，物块与斜面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，。求：

（1）两物块第一次碰撞后瞬间，物块的速度大小；

（2）两物块第二、三次碰撞位置之间的距离；

（3）最终物块增加的机械能。

【模型训练2】

2．如图甲所示，长、倾角为的斜面固定在水平台面上，质量的薄木板b静止在光滑的水平地面上，其左端靠在台面右侧，上表面与台面等高，b右端至竖直固定挡板的距离。将质量的物块a从斜面顶端由静止释放，一段时间后a滑上木板b，再经过一段时间b与挡板碰撞并粘在挡板上，最终a恰好未与挡板发生碰撞。已知a与斜面之间的动摩擦因数，a、b之间的动摩擦因数，a可视为质点，从斜面滑上木板b时无机械能损失，取，，。

（1）若在b到达挡板前α、b的速度大小已经相同，求这个相同速度的大小；

（2）在满足第（1）问的条件下，求a滑上木板后运动的时间；

（3）如图乙所示，将可视为质点、质量为m的物块c置于b上，c至b左端的距离，c与b之间的动摩擦因数也为，仍将a从斜面顶端由静止释放，一段时间后a与c发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。求：

（i）a与c碰撞后瞬间c的速度大小；

（ii）b撞击挡板前瞬间，c在b上滑行的距离。

二、细绳或弹簧相连的连接体模型

【模型要点】

1．悬绳加速度问题

水平加速中的悬绳

倾斜加速中的悬绳

注意“发飘”

多悬绳

①绳竖直

θ=0，a=0，μ=tanα

②绳垂直

θ=α，a=gsinα，μ=0

③绳水平

a=g/sinα，向上减速μ=cotα

a=g·tanθT=mg/cosθ

加速度大小与质量无关，与偏角有关

T=mgcosα/cos（θ-α）

T=mgsinθ+macosθFN=mgcosθ-masinθ

ag·cotα发飘:

FN=0

T=

T=mg/cosθF=mg·tanθ-ma

ag·tanθ发飘:

F=0

T=

2．类悬绳加速度问题

光滑斜面车上物体

光滑圆弧车中物体

车上死杆

车中土豆

车上人

加速度a=g·tanθ支持力FN=mg/cosθ

加速度a=g·tanθ支持力FN=mg/cosθ

杆对球的弹力

其它土豆对黑土豆的作用力

车对人的作用力

【模型训练1】

3．如图甲所示，倾角的足够长的光滑斜面固定在水平地面上。斜面底端有一挡板，轻弹簧的一端固定在挡板上，另一端与质量为m的物体a连接，紧挨着物体a放置质量为2m的物体b（二者不粘连）。现对物体b施加一个沿斜面向上的拉力，使b由静止开始沿着斜面向上