高中物理基础知识总结19典型物理模型及方法

1、高考物理知识点总结 19典型物理模型及方法 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。解决这类问题的根本方法是整体法和隔离法。整体法是指连接体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各局部间的相互作用（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展分析的方法。连接体的圆周运动：两球有一样的角速度；两球构成的系统机械能守恒与运动方向和有无摩擦（科一样无关，及与两物体放置的方式都无关。rdWMWWMWWWMWWWWaVSPWMWWWWWWWMWWdMWWVWWWWM

2、WWWWMWWWMT平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止（单个球机械能不守恒）记住：N= m2Fimim1F2 （N为两物体间相互作用力）, m2一起加速运动的物体的分子miF2和m2Fi两项的规律并能应用讨论： Fi，0; F2=0F=（m1+m2）aN=m 2am2N=m1 m2J】，二 F0; F2，0m2Fi m1F2 n=m m2F= m1（m2g） m2（me）m1 m2F= m1（m2g） m2（m1gsin ）m1 m（f20就是上面的情况）mA（mBg） rnFF=m1 m2Fmi m2F1>F 2 m1>m 2 N1<N2（为什么）N5对6=m_

3、F（m为第6个以后的质量）第12对13的作用力N12又寸13=（n-12）m fMnm 2.水流星模型（竖直平面的圆周运动 是典型的变速圆周运动）研究物体通过最高点和最低点的情况，目且经常出现临界状态。（圆周运动实例）火车转弯汽车过拱桥、凹桥3 飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。物体在水平面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的圆周运动翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等 竖万有引力一一卫星的运动、库仑力一一电子绕核旋转、洛仑兹力一一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I

4、1火车转弯：设火车弯道处外轨高度差为 h,外轨间距L,转弯半径Ro由于外轨略高于轨，使得火车 所受重力和支持力的合力 F合提供向心力。由 J mgtan mgsinmg mv-得 v0 .'-Rghl （v0 为转弯时规定速度）v0 fgtan RL RL（是外轨对火车都无摩擦力的临界条件 ）当火车行驶速率V等于V。时，F合=F向，外轨道对轮缘都没有侧压力V2当火车行驶V大于V。时，F合F向，外轨道对轮缘有侧压力，F合+N= m-R-v2当火车行驶速率V小于V。时，F合F向，轨道对轮缘有侧压力，F合-N'= mp_ R即当火车转弯时行驶速率不等于 V。时，其向心力的变化可由外轨

5、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邛2无支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最高点情况：受力：由mg+T=mv 2/L知，小球速度越小，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.注意甘论：,绳系小球队最高点抛出做圆周还是平加运动？. 工下, J'、能过最高点条件：v）v临当vv临时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力''一 口 ；:J不能过最高点条件：VV临（实际上球还未到最

6、高点就脱离了轨道）2V讨论： 恰能通过取局点时： mg= m ,临界速度V临=jgR ；R可认为距此点h R （或距圆的最低点）h 空处落下的物体。 22此时最低点需要的速度为V佃缶=4gR最低点拉力大于最高点拉力A F=6mg 最高点状态：mg+T 1= m?（临界条件Ti=。，临界速度丫临=J6R , v）v临才能通过）.v低12最低点状态：T2- mg = m-高到低过程机械能守恒：jmv低T2- Ti=6mg（g可看为等效加速度）12V2绳上拉力T=3mg;过低点的速度为V低 半圆：过程mgR= 2mv 最低点T-mg= m-R-=2gRa=2g小球在与悬点等高处静止释放运动到最低点，

7、最低点时的向心加速度与竖直方向成 角下摆时过低点的速度为V低=，2gR（1 cos ）,此时绳子拉力T=mg（3-2cos ）3有支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最高点情况: 一U2 j临界条件：杆和环对小球有支持力的作用（由mg N m：一知）R122 mv高 mg2L光 港 坏当V=。时，N=mg可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点当0 V j6R时，支持力N向上且随v增大而减小，且 mg N 0当v 、：gR时，N 0当v 、gR时，N向下（即拉力）随v增大而增大，方向指向 圆心。当小球运动到最高点时,速度v JgR时，受到杆的作用力N （支持）但N mg ,（力的大小用有向线段长短

8、表示）当小球运动到最高点时，速度v 历R时，杆对小球无作用力N 0当小球运动到最高点时，速度v> JgR时，小球受到杆的拉力N作用2.解决匀速圆周运动问题的一般方法. 12恰好过最局点时，此时从局到低过程mg2R=2mv低点：T-mg=mv 2/RT=5mg ;恰好过最高点时，此时最低点速度：V低=R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）.word.zl.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

9、心方向为x轴正方向将力正交分解。5建立方程组FxFyv2 m mR0一2 一2R m （一）2R T3.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；假设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，物体不会沿切线飞去，但沿切线和圆周之间的某条曲线运动, 逐渐远离圆心。 3斜面模型搔1物便对魁面压力为一零回逐条件!_ 斜面固定：物体在斜面

10、上情况由倾角和摩擦因素决定=tg物体沿斜面匀速下滑或静止> tg物体静止于斜面< tg 物体沿斜面加速下滑a=g（sin cos ）4.轻绳、杆模型绳只能受拉力，杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。a 如图：杆对球的作用力由运动恒况决JE只有=arctg（ ）时才沿杆方向g最高点时杆对球的作用力；最低点时的速度？，杆的拉力？假设小球带电呢?假设单B下摆，最低点的Vb= 2gR mgR= mvB2速度E-Im11'2B2Va= J52gR> Vb1砺所以AB杆对B做正功，AB杆对A做负功.通过轻绳连接的物体在沿绳连接方向（可直可曲），具有共同的v和a。特别注意：两

11、物体不在沿绳连接方向运动时，先应把两物体的v和a在沿绳方向分解，求出两物体的v和a的关系式，被拉直瞬间，沿绳方向的速度突然消失，此瞬间过程存在能量的损失。讨论：假设作圆周运动最高点速度v0V v,fgR ，运动情况为先平抛，绳拉直时沿绳方向的速度消失 即是有能量损失，绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不能够整个过程用机械能守恒。 求水平初速及最低点时绳的拉力？换为绳时 先自由落体，在绳瞬（拉紧（沿绳方向的速度消失）有能量损失（即vi突然消失，再V2下摆机械能守恒例：摆球的质量为 m,从偏离水平方向30。的位置由静释放，设绳子为理想轻绳，求: 小球运动到最低点 A时绳子受到的拉力是多少？ 5.超重

12、失重模型4-1系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度（或此方向的分量 ay）向上超重（加速向上或减速向下）F=m（g+a）;向下失重（加速向下或减速上升）F=m（g-a）难点：一个物体的运动导致系统重心的运动1至I 2至I 3过程中绳剪断后台称示数系统重心向下加速（1、3除外）超重状态铁木球的运动用同体积的水去补充斜面对地面的压力？ 地面对斜面摩擦力？ 导致系统重心如何运动? 6.碰撞模型：L两个相当重要典型的物理模型，后面的动量守恒中专题讲解 7.子弹打击木块模型： 8.人船模型：一个原来处于静止状态的系统，在系统发生相对运动的过程中，在此方向遵从动量守恒方程：mv=MV ; ms=MS

13、 ;位移关系方程 s+S=d s= M d M/m=L m/L mm M载人气球原静止于高 h的高空，气球质量为M,人的质量为m.假设人沿绳梯滑至地面，那么绳梯至少为多长? 9.弹簧振子模型：F=-Kx (X、F、a、v、A、T、f、Ek、Ep等量的变化规律)水平型或竖直 型 10.单摆模型：T=2 JT/g类单摆利用单摆测重力加速度 11.波动模型：特点：传播的是振动形式和能量，介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。各质点都作受迫振动，起振方向与振源的起振方向一样，离源近的点先振动，没波传播方向上两点的起振时间差 =波在这段距离传播的时间波源振几个周期波就向外传几个波长。f质点的振动

14、方向同侧法波从一种介质传播到另一种介质，频率不改变，波速v=s/t= /T=波速与振动速度的区别波动与振动的区别：波的传播方向知波速和波形画经过At后的波形特殊点画法和去整留零法 12.图象模形：识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点 明确：点、线、面积、斜率、截距、交点的含义 中学物理中重要的图象运动学中的s-t图、v-t图、振动图象x-t图以及波动图象y-x图等。电学中的电场线分布图、磁感线分布图、等势面分布图、交流电图象、电磁振荡i-t图等。实验中的图象：如验证牛顿第二定律时要用到a-F图象、F-1/m图象；用“伏安法”测电阻时要画I-U图象；测电源电动势和电阻时要画 U-I图；用单摆测重力加速度时要画的图等。在各类习题中出现的图象：如力学中的F-t图、电磁振荡中的 q-t图、电学中的 P-R图、电磁感应中的-t图、E-t图等。模型法常常有下面三种情况“对象模型'：即把研究的对象的本身理想化.用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统，称为对象模型也可称为概念模型 实际物体在某种条件下的近似与抽象，如质点、光滑平面、理想气体、理想电表等； 常见的如“力学”中有质点、点电荷、轻绳或杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子、弹性体、绝热物质等；(2)条件模型：把研究对象所处的外部条件