高中物理解题模型详解归纳--超好用

高考物理解题模型 目目 录录 第一章 运动和力 . 1 一?追及?相遇模型 . 1 ?速?速模型 . 4 ?斜面模型 . 6 四?模型 . 11 五?簧模型?动力学? . 18 第二章 圆周运动 . 20 一?水?方向的圆盘模型 . 20 ?行星模型 . 23 第三章 ?和能 . 1 一?水?方向的?性碰撞 . 1 ?水?方向的非?性碰撞 . 6 ?人船模型 . 9 四?爆?冲模型 . 11 第四章 力学综合 . 13 一?解?模型? . 13 ?滑?模型 . 19 ?渡河模型 . 23 第五章 电路 . 1 一?电路的动态?化 . 1 ?交?电流 . 6 第六章 电磁场 . 10 一?电磁场中的单杆模型 . 10 ?电磁流?计模型 . 16 ?回旋?速模型 . 19 四?磁偏转模型 . 24 第 1 ? 第第一一章章 运运动动和和力力 一一、追追及及、相相遇遇模模型型 模模型型讲讲解解? 1? 火车?速? v1向前行驶? ?机突然发?前方距? d 处有火车?较小速? v2同向匀速行 驶?于是他立即?车?使火车做匀?速?动?了使两车?相撞?速? a ?满足什么条? 解析?设?火车?参照物?相对?做初速?)( 21 vv ?速? a 的匀?速?动?若? 相对?的速?零时两车?相撞?就?会相撞?因?相撞的临界条?是?车?速到? ?车车速相同时?相对?的?移? d? 即? d vv aadvv 2 )( 2)(0 2 212 21 =? 故?相撞的条? d vv a 2 )( 2 21 2? ?两物体相距 s?在同一直线?同方向做匀?速?动?速?零?就保?静?动?物 体在前? 初速? v1? ?速?大小? a1? ?物体在? 初速? v2? ?速?大小? a2?知 v1?说明?物体?停?动那么两物体在?动过程中总?在速?相等的时?时 两物体相距最?据tavtavv 2211 = 共 ?求得 12 12 aa vv t = 在 t 时间内 ?的?移t vv s 2 1 1 + = 共 ?的?移t vv s 2 2 2 + = 共 ?入表达式 21 ssss+= 求得 )(2 )( 12 12 aa vv ss = 3? 如? 1.01 所示?声源 S 和?察者 A 都沿 x 轴?方向?动?相对于地面的速率?别? S v和 A v? 空气中声音传播的速率? P v?设 PAPS vvvv B泡 2121 , NN FFaa 件泡 2121 , NN FFaa?据牛顿第?律 2 sinmaF AB =?mgF AB =cos?联立两 式并?入数据得NF AB 7 . 5=? 4? 两个相同的小球 A 和 B?质?均? m?用长?相同的两?细线把 A?B 两球悬?在水?天花? ?的同一? O? 并用长?相同的细线连接 A? B 两小球? 然?用一水?方向的力 F 作用在小球 A ?时?细线均处于直线状态? OB 细线恰好处于竖直方向?如? 1 所示?如果?考虑 小球的大小?两球均处于静?状态?力 F 的大小? ? A. 0 B. mg C. mg3 D. 3 3mg ? 1.10 答案?C 5? 如? 1.11 ?所示?一?轻?端固?在 O ?端拴一个? G 的钢球 A?球处于静?状态? ?对球施?一个方向向右的外力 F?使球缓慢偏移?在移动中的?一?都可?认?球处于? 衡状态?如果外力 F 方向始终水?最大值? 2G?试求? ?1?轻?张力 FT的大小?值范围? ?2?在?中画?轻?张力? cos兹的关系?象? ? 1.11 答案? ?1?当水?拉力 F=0 时?轻?处于竖直?置时?子张力最小GFT= 1 当水?拉力 F=2G 时?子张力最大? GGGFT5)2( 22 2 =+= 因?轻?的张力范围是? GFG T 5 ?2?设在某?置球处于?衡状态?衡条?得GFT=cos 所? cos G FT=即 cos 1 T F?得?象如? 7? ? 7 6? 如? 1.12 所示?斜面?水?面间的夹角= 30o?物体 A 和 B 的质?别?mkg A = 10? mkg B = 5?两者之间用质?可?计的细?相连?求? ?1? 如 A 和 B 对斜面的动摩擦因数?别? A = 06 .?B= 02 .时? 两物体的?速?各?多大? ?的张力?多少? ?2?如果把 A 和 B ?置互换?两个物体的?速?及?的张力各是多少? ?3?如果斜面?滑时?两个物体的?速?及?的张力又各是多少? ? 1.12 解析? ?1?设?子的张力?FT?物体 A 和 B 沿斜面?滑的?速?别?aA和aB?据牛顿第 ?律? 对 A 有m gFm gm a ATAAAA sincos= 对 B 有m gFm gm a BTBBBB sincos+= 设FT= 0?即假设?子没有张力?联立求解得gaa ABBA cos () =?因 AB ?故 aa BA 说 明 物 体 B ? 动 ? 物 体 A 的 ? 动 快 ? ? ? 弛 ? 所 ?FT= 0的 假 设 ? 立 ? 故 有 agm s AA = (sincos )./0196 2 因而实际?符?A静? agm s BB =(sincos )./327 2 ?2?如 B ? A 互换?gaa ABBA cos () = 0?即 B 物?动得? A 物快?所? A?B 之间有拉力?共速? 用整体法m gm gm gm gmma ABAABBAB sinsincoscos()+=+ ?入数据求?am s= 096 2 ./?用隔离法对 B?m gm gFm a BBBTB sincos=?入数据求? FN T = 115 . ?3?如斜面?滑摩擦?计? A 和 B 沿斜面的?速?均?agm s=sin/5 2 两物间无作用 力? 7? 如? 1.13 所示?固?在小车?的支架的斜杆?竖直杆的夹角?在斜杆?端固?有质? m 的小球?列关于杆对球的作用力 F 的判断中?确的是? ? A. 小车静?时?Fmg=sin?方向沿杆向? B. 小车静?时?Fmg=cos?方向垂直杆向? C. 小车向右?速? a ?动时?一?有Fma=/ sin D. 小车向?速? a ?动时?Fmamg=+()() 22 ?方向 斜向?方?竖直方向的夹角?= arctan( /)ag ? 1.13 解析?小车静?时?物体的?衡条?知杆对球的作用力方向竖直向?大小等于球的?力 mg? 小车向右?速? a ?动?设小球?杆的作用力方向?竖直方向的夹角?如? 4 所示? 据牛顿第?律有?Fmasin=?Fmgcos=?两式相除得?tan/= ag? ? 4 只有当球的?速?ag=tan?向右时?杆对球的作用力才沿杆的方向?时才有 Fma=/ sin? 小车向?速? a ?动? ?据牛顿第?律知小球所?力 mg 和杆对球的作用 力 F 的合力大小? ma?方向水?向?据力的合?知Fmamg=+()() 22 ?方向斜向?方? ?竖直方向的夹角?= arctan( /)ag 8? 如? 1.14 所示?在动力小车?固?一直角硬杆 ABC?别系在水?直杆 AB 两端的轻?簧和细 线将小球 P 悬吊起来?轻?簧的劲?系数? k?小球 P 的质? m?当小车沿水?地面?速 ? a 向右?动而达到稳?状态时?轻?簧保?竖直?而细线?杆的竖直部?的夹角?试求 ?时?簧的形? ? 1.14 答案?Fma T sin=?FFmg T cos+=?Fkx= xm gak=(cot ) /?讨论? ?若agtan?簧压缩xm agk=( cot) / 五五、弹弹簧簧模模型型?动动力力学学? 1? 如? 1.15 所示? 四个完全相同的?簧都处于水?置? 它们的右端?到大小皆? F 的拉力作用? 而?端的情况各?相同?中?簧的?端固?在墙?中?簧的?端?大小也? F 的拉力作 用?中?簧的?端拴一小物块?物块在?滑的桌面?滑动?中?簧的?端拴一小物块?物 块在有摩擦的桌面?滑动?若认?簧的质?都?零? l1?l2?l3?l4依次表示四个?簧的伸 长?有? ? ? ? ? ? ? 1.15 A. ll 21 B. ll 43 C. ll 13 D. ll 24 = 解析?当?簧处于静?或匀速?动?时?簧两端?力大小相等?生的?力也相等?用?中 任意一端?生的?力?入胡克?律即可求形?当?簧处于?速?动状态时?簧?研究对象? ?于?质?零? 无论?速? a ?多少? ?然可?得到?簧两端?力大小相等? ?于?簧?力F? 施?在?簧?的外力 F 是作用力?作用的关系?因?簧的?力也处处相等?静?情况没有 区别?在?目所述四种情况中?于?簧的右端?到大小皆? F 的拉力作用?簧质?都?零? ?据作用力?作用力关系?簧?生的?力大小皆? F?又?四个?簧完全相同?据胡克?律? 它们的伸长?皆相等?所?确选项? D? 2? 用如? 1.16 所示的装置可?测?汽车在水?路面?做匀?速直线?动的?速?装置是在矩 形箱子的前?壁?各?装一个?力敏电阻组?的压力传感器?用两?相同的轻?簧夹着一个 质? 2.0kg 的滑块?滑块可无摩擦的滑动?两?簧的另一端?别压在传感器 a?b ?压力 大小可直接?传感器的液晶显示屏?读?将装置沿?动方向固?在汽车?传感器 b 在前? 传感器 a 在?汽车静?时?传感器 a?b 的示数均? 10N?gm s=10 2 /? ?1?若传感器 a 的示数? 14N?b 的示数? 6.0N?求?时汽车的?速?大小和方向? ?2?当汽车?怎?的?速?动时?传感器 a 的示数?零? ? 1.16 解析? ?1?FFma 121 =?a FF m m s 1 122 40= =./ a1的方向向右或向前? ?2?据?意可知?当?簧?力F10=时?右?簧的?力FN 2 20= Fma 22 = ?入数据得a F m m s 2 22 10= /?方向向?或向? 3? 如? 1.17 所示?一?轻?簧?端固?在 O ?端系一个钢球 P?球处于静?状态?对球施 ?一个方向向右的外力 F?球缓慢偏移?若外力 F 方向始终水?移动中?簧?竖直方向的 夹角?所? A ?到的静摩擦力?达到最大值?再增大?AB 间?子开始 ?到拉力? ?Fmr fm = 10 2 2 ?得? 0 1 1 1 1 1 05 5= F m r m g m r rads fm . / ?2?达到0?再增?B 增大的向心力靠增?拉力及摩擦力共同来提供?A 增大的向 心力靠增?拉力来提供?于 A 增大的向心力超过 B 增?的向心力?再增?B 所?摩擦力逐渐 ?小?直到?零?如再增?B 所?的摩擦力就?向?直到达最大静摩擦力?如再增?就? 能?匀速圆周?动了?A?B 就在圆盘?滑动起来?设?时角速?1?中张力?FT?对 A? B ?力?析? 对 A 有FFmr fmT111 2 1 += 对 B 有FFmr Tfm = 221 2 2 联立解得? 1 12 1 12 2 5 2707= + = FF m rm r radsrads fmfm /./ 3? 如? 2.03 所示? 两个相同材料制?的靠摩擦传动的? A 和? B 水?放置? 两?半?RR AB =2? 当?动? A 匀速转动时?在 A ?边缘?放置的小木块恰能相对静?在 A ?边缘?若将小木块 放在 B ?欲使木块相对 B ?也静?木块距 B ?转轴的最大距离? ? A. RB 4 B. RB 3 C. RB 2 D. RB ? 2.03 答案?C 二二、行行星星模模型型 令? ?知氢原子处于?态时?外电子绕?动的轨道半?mr 10 1 105 . 0 =?氢原子处于?子 数=n令?该?详?外电子绕?动的速?之?和周期之? ? ? 致泡 3:2:1: 321 =vvv? 333 321 1:2:3:=TTT B泡 33 321321 3:2:1:; 3 1 : 2 1 :1:=TTTvvv 件泡 33 321321 3 1 : 2 1 :1:; 2:3:6:=TTTvvv 号泡 ?答案均?对 解解析析?据?理论?氢原子?外电子绕?作匀速率圆周?动时?仑力提供向心力? 即 r v m r ke 2 2 2 =?而得 线速? mr k ev = 周期? v r T 2 = 又?据玻尔理论?对?于?同?子数的轨道半? n r?态时轨道半? r令有?述关系式? 1 2r nrn=? ?几式可得v的通式? n v mr k n e vn 1 1 = 所?电子在第 令?该?详 ?同轨道?动速?之? 2:3:6 3 1 : 2 1 :1: 321 =vvv 而周期的通式? 1 3 1 13 1 1 2 2 / 2 2 Tn v r n nv rn v r T= 所?电子在第 令?该?详 ?同轨道?动周期之? 333 321 3:2:1:=TTT ?可知?只有选项 B 是?确的? 2? 卫星做圆周?动?于大气阻力的作用?轨道的高?将逐渐?化?于高?化很缓慢? 化过程中的任一时?可认?卫星满足匀速圆周?动的规律? ?述卫星?动的一些物理?的 ?化?确的是? ? ? 致泡 线速?小 B泡 轨道半?增大 件泡 向心?速?增大 号泡 周期增大 解解析析?假设轨道半?于大气阻力使线速?小?因而需要的向心力?小?而提供向心力 的万有引力?故提供的向心力大于需要的向心力?卫星将做向心?动而使轨道半?小?于 卫星在?轨?的轨道?动时? 满足 32 rT r GM v=和? 故v增大而 切 ?小? 又 2 r GM m F a= 引 ? 故且增大?选项 件 ?确? 详? ?过用天文望?镜长期?测?人们在?中?发?了许多?星系统?通过对它们的研究?使 ?们对?中物质的?在形式和?布情况有了较深?的认识?星系统?两个星体组?中 ?个星体的线?都?小于两星体之间的距离?一般?星系统距离?他星体很?可?当作孤立 系统来处理?据对某一?星系统的?学测?确?星系统中?个星体的质?都是 退? 两者相距 L?它们?围绕两者连线的中?做圆周?动? ?令?试计算?星系统的?动周期 计算 T? ?该?若实验中?测到的?动周期? ?测 T?) 1(:1:=NNTT 计算?测 ? ?了理解 ?测 T? 计算 T的?同?目前有一种流行的理论认?在?中可能?在一种望?镜?测 ?到的暗物质?作?一种简化模型?们假?在?两个星体连线?直?的球体内均匀?布?种暗 物质?若?考虑?他暗物质的影响?请?据?一模型和?述?测结果确?星系间?种暗物质的密 ? 答答案案? ?令?星均绕它们连线的中?做圆周?动?设?动的速率? v?得? GM L L v L T L GM v L GM L v M 22/2 2 , 2 2 22 = = 计算 ?该?据?测结果?星体的?动周期? 计算计算?测 TT N T+= 实际?系统的机械能 JvmmmEE ACBAP 48)( 2 1 2 =+= ?据能?恒?律?EEk是?可能的?故 A ?可能向?动? 5? 如? 3.04 所示?在?滑水?长直轨道?A?B 两小球之间有一处于原长的轻质?簧?簧右 端? B 球连接?端? A 球接触但?连?知mm m m BA 2 2 =?开始时 A?B 均静? 在 A 球的?边有一质?m 2 1 的小球 C ?初速? 0 v向右?动? A 球碰撞?连在一起? ?一个复合球 D?碰撞时间极短?接着逐渐压缩?簧并使 B 球?动?过一段时间?D 球? ?簧?离?簧始终处于?性限?内? ? ? 3.04 ?1?述过程中?簧的最大?性势能是多少? ?2?当?簧恢复原长时 B 球速?是多大? ?3?若开始时在 B 球右?某?置固?一块挡?中?画? ?在 D 球?簧?离前使 B 球 ?挡?发生碰撞?并在碰?立即将挡?撤走?设 B 球?挡?碰撞时间极短?碰? B 球速 ?大小?但方