完整版高中物理模型总结

1、追及、相遇模型火车甲正以速度V1向前行驶，司机忽然发现前面距甲d处有火车乙正以较小速度V2同向匀速行驶，于是他马上刹车，使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞，加快度 a应满足什么条件？(V1V2)2故不相撞的条件为a 2d2、传达带问题1.(14分)以以以下图，水平传达带水平段长L=6米，两皮带轮直径均为D=0.2米，距地面高度H=5米，与传达带等高的圆滑平台上有一个小物体以 v0=5m/s的初速度滑上传达带，物块与传达带间的动摩擦因数为 ，g=10m/s2，求：(1)若传达带静止，物块滑到 B端作平抛运动的水平距离S0。0>0,逆时(2)当皮带轮匀速转动，角速度为0>0,逆时动水平位移s;以不一样样的角速一组对应的0,s值，设皮带轮顺时针转动时一组对应的0,s值，设皮带轮顺时针转动时针转动时解：0<0,并画出s—0针转动时解：2h(1)s0v1tV1g1(m)10rad/s1070rad/s10rad/s1070rad/s70rad/s(2)综上s-0关系为：7件,V0o/e加加第件,V0o/e加加第52 at)2.(10分)以以以下图，在工厂的流水线上安装有水平传达带，用水平传达带传达工可以大大提升工作效率，水平传达带以恒定的速率2m/s运送质量为的工件，工件都是以1m/s的初速度A地点滑上传达带，工件与传从送带之间的动摩擦因数0.2,每当前一个工件在送带之间的动摩擦因数0.2,每当前一个工件在传达带上停止相对滑动时，后一个工件马上滑上传达带，取g10m/s2，求:传达带上停止相对滑动时，后一个工件马上滑上传达带，取g10m/s2，求:（1）工件滑上传达带后多长时间停止相对滑动（2）在正常运转状态下传达带上相邻工件间的距离（3）在传达带上摩擦力对每个工件做的功（4）每个工件与传达带之间因为摩擦产生的内能解：（1）工作停止相对滑动前的加快度 ag2m/s2由vt v0 at可知：t vt―v0 2―1s ②a2（2）正常运转状态下传达带上相邻工件间的距离 svt（3）W1mV21mV21 （2212）J\o"CurrentDocument"—2 2 02（4）工件停止相对滑动前相关于传达带滑行的距离svt（v0t lat2） 2 （1 _122）m\o"CurrentDocument"2 2\o"CurrentDocument"E内fsmgs ⑥20.5m1m ③④(10.75)m 0.25m⑤3、汽车启动问题匀加快启动恒定功率启动4、行星运动问题［例题1］如图6—1所示，在与一质量为乂，半径为R，密度均匀的球体距离为R处有一质量为m的质点，此时M对m的万有引力为F1.当从球M中挖去一个半径为R/2的小球体时，剩下部分对m的万有引力为F2，则F1与F2的比是多少？图B-15、微元法问题微元法是解析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思想方法。用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟习的物理规律迅速地加以解决，在使用微元法办理问题时，需将其分解为众多微小的“元过程”,并且每个“元过程”所依据的规律是相同的，这样，

我们只需解析这些“元过程”，此后再将“元过程”进行必需的数学方法或物理思想办理，从而使问题求解。例1：如图3—1所示，一个身高为h的人在灯以悟空速度v沿水平直线行走。设灯距地面高为H，求证人影的顶端C点是做匀速直线运动。设某一时间人经过AB处，再经过一微小过程 t(t一0)，则人由AB到达A/B’，人影顶端C点到达C‘点,因为SAA,=vt则人影顶端的挪动速度：SvC=limCC=SvC=limCC=limhhSAA因此人影的顶端C因此人影的顶端C6、等效法问题例1：如图4—1所示，水平面上，有两个竖直的圆滑墙壁A和B，相距为d，一个小球以初速度v0从两墙之间的O点斜向上抛出，与A和B各发生一次弹性碰撞后，正好落2n2n回抛出点，求小球的抛射角 0。 2 .由题意得：2d=v0cos0t=vocos0og12gd可解得抛射角：o= - 2arcsinv2v02n2n例2：质点由A向B做直线运动，A、B间的距离为L,已知质点在A点的速度为v0,加快度为a,假如将L分成相等的n段，质点每经过 的距离加n速度均增添a，求质点到达B时的速度。n因加快度随经过的距离均匀增添，则此运动中的均匀加快度为:aa (n1)a3ana(3n1)a初 aa——n3ana(3n1)a末由匀变速运动的导出公式得:2a平L=vb2—v02解得：vBv02(3n_1)aLn7、超重失重问题【例4】如图24—3所示，在一起落机中，物体 A置于斜面上，当起落机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若起落机以加快度 g竖直向下做匀加快运动时，以下关于物体受力的说法中正确的选项是图图9S2V3[ ]A.物体依旧相对斜面静止，物体所受的各个力均不变B,因物体处于失重状态，因此物体不受任何力作用C,因物体处于失重状态，因此物体所受重力变成零，其他力不变D.物体处于失重状态，物体除了遇到的重力不变之外，不受其他力的作用点拨：(1)当物体以加快度g向下做匀加快运动时，物体处于圆满失重状态，其视重为零，因此支持物对其的作用力亦为零.(2)处于圆满失重状态的物体，地球对它的引力即重力依旧存在.答案：D4.如图24—5所示，质量为M的框架放在水平川面上，一根轻质弹簧的上端固定在框架上，下端拴着一个质量为m的小球，在小球上下振动时，框架素来没有跳起地面.当框架对地面压力为零的刹时，小球加快度的大小为(Mm)gB. mD(Mm)g

m8、万有引力问题t,t,小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为 L。若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为，3L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为 R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。例、小球A用不可以伸长的细绳悬于 O点，在O点的正下方有一固定的钉子B,OB=d初始时小球A与O同水平面无初速度开释，绳长为 L,为使小球能绕B点做圆满的圆周运动，TOC\o"1-5"\h\z如图9所示。试求d的取值范围。 ，一解.为使小球能绕 B点做圆满的圆周运动，则小球在Dm。 O-I-AL对绳的拉力口 应当大于或等于零，即有：\1 七 I\ Idmgm^VDr 依据机械能守恒定律可得 \ 汨、ld TTf-二B■■CmVD2mgd（Ld）由以上两式可求得： 一LdL59、天体运动问题7.（16分）火星和地球绕太阳的运动可以近似看作为同一平面内同方向的匀速圆周运动，1.01011m，从以以以下图已知火星的轨道半径r火1.51011m，地球的轨道半径r地的火星与地球相距近来的时辰开始计时， 预计火星再次与地球相距近来需多少地球年？ （保留两位有效数字10、牛顿第二定律问题例3为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必需的距离.已知某高速公路的最高限速v=120km/h，假设前面车辆忽然停下，后车司机从发现这一情况，经控制刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间）t=0.50s.刹车时汽车遇到阻力的大小f为汽车重力的0.40倍，该高速公路上汽车间的距离s最少应为多少？取g=10m/s2.11、平抛问题10.以以以下图，在一次空地演习中，离TOC\o"1-5"\h\z地 H高处的飞机以水平速度 V1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应敏捷的地面拦截系统同时以速度V2竖直向上发射炮弹拦截. 设拦截系统与飞机的水平距离为S，若拦截成功，不计空气阻力，则V1、V2的关系应满足（ ）H ■H sA. v1 = v2 B. v1= v2 C・ v1 = v2 D. v1= v2s s H12、曲线运动问题17.（10分）以以以下图，支架质量M,放在水平川面上，在转轴O处用一长为l的细绳悬挂质量为m的小球。求：B（1）小球从水平川点开释后，当它运动到最低点时地面对支架的支持力多大？ .B13、1.丙（2）若小球在竖直平面内摇动到最高点时，支架恰对地面无压力，多大？图线问题13、1.丙图线问题质量为的m物体放在A地的水平川面上，用竖直向上的力拉物体，物体的加快度a和拉力F关系的a-F图线如图中A所示。质量为m’的另一物体在B地做近似实验所得a-F图线如图中B所示。A、B两线延长线交Oa轴于同一点P。设A、B两地重力加速度分别为g和g'（ ）A、m'>mg’=g B、m'<mg'=gC、m'=mg?<g D、m'>mg'<g［提示：由a=g可知斜率、横坐的物理意mmA,mB和mC，与水平面m2.物体A、B、C均静止在同一水平面上，它的量分的摩擦因数分它的加快度A，B和C，用平行于水平面的拉力a与拉力F的关系如所示，丙，甲、乙两直平行，以下法正确的选项是:F,分拉物体A、B、的直分甲、乙、mA=mB；B、B=C，m>m；D、 <AB BmA=,mCAmB<mB14、直运推1.物体作初速度零的匀加快直运，从开始（隔（4t=1s）内的位移比奇数比。即：t=0）起，在相相等的S第1s内：S第2s内：

••,—1・2・A・•••第3s内=135推2.物体作匀加快（加快度a）直运，它在两个相相等的隔内的位移差△的两个相相等的S,<△S=aT2T,它S=0S=0）开始，它通相推3.物体作初速度零的匀加快直运，从初始地点（相等的位移所需的之比15、共点力均衡1.如所示，圆滑滑两用着两个物体 A与B，物体B放在水平川面上， A、B均静止.已知A和B的量分 mA、mB,,与水平方向的角 ，（BD）A.物体B遇到的摩擦力可能0B.物体B遇到的摩擦力 mgAcosC.物体B地面的力可能0

D.物体B对地面的压力为mB-mAgsin16、功和动量联合问题[例题1]一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为S，如图8—27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数口.国8-2717、碰撞问题弹性碰撞 圆满非弹性碰撞 圆满弹性碰撞18、多物体动量守恒1.(14分)以以以下图，A、B质量分别为m1 1k国8-2717、碰撞问题弹性碰撞 圆满非弹性碰撞 圆满弹性碰撞18、多物体动量守恒1.(14分)以以以下图，A、B质量分别为m1 1kg,m2 2kg，置于小车C上。小车质量m31kg,AB间粘有少许炸药，AB与小车间的动摩擦因数均0.5,为小车静止在圆滑水平面上，若炸药爆炸开释的能量有12J转变成B的机A、械能，其他的转变成内能。A、B素来在小车上表面水平运动，求：A、B开始运动的初速度各是多少？A、B在小车上滑行时间各是多少？(16分)如图，在圆滑的水平桌面上，静放着一质量为 980g的长方形匀质木块，现有一颗质量为20g的子弹以300m/s的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为10cm,子弹打进木块的深度为6cm。设木块对子弹的阻力保持不变。mA/j(1)求子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所增添的内能。(2)若子弹是以400m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块的，块？则它能否射穿该木6.(14分)以以以下图，质M=2kg的平板小车后端放有质量 m=3kg的铁块，它和车量之间的动摩擦因数v3m/s=0.5，开始时车和铁块一起以 0 的速度向右在圆滑水平川面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞.设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与本来相反，平板车足够长，使得铁块总不可以和墙相碰.求：(1)铁块在车上滑行的总行程；(2)车和墙第一次相碰此后所走的总行程.(g取10m/s2)2222挂件模型19、汽车过拱桥、火车过弯道、汽车过弯道、汽车过平直弯道20先加快后减速模型1.一个质量为m=0.2kg的物体静止在水平面上，用一水平恒力 F作用在物体上10s，此后撤去水平力F，再经20s物体静止，该物体的速度图象如图 3所示，则下边说法中正确TOC\o"1-5"\h\z的是（ ）A.物体经过的总位移为 150mB.物体的最大动能为20JC.物体前10s内和后10s内加快度大小之比为 2:1D.物体所受水平恒力和摩擦力大小之比为 3：1答案：ACD21斜面模型1.带负电的小物体在倾角为 （sin0.6）的绝缘斜面上，整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图 1.04所示。物体A的质量为m,电量为-q，与斜面间的动摩擦要素为，它在电场中遇到的电场力的大小等于重力的一半。物体A在斜面上由静止开始下滑，经时间t后忽然在斜面地域加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向与电场强度方向垂直，磁感觉强度大小为 B,此后物体A沿斜面连续下滑距离L后走开斜面。（1）物体A在斜面上的运动状况？说明原由。（2）物体A在斜面上运动过程中有多少能量转变成内能？（结果用字母表示）

1.图1.07中重物的质量为m,略微线AO和BO的A、B端是固定的。均衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为。。AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是（ ）23F1mgcosC.F2mgsinBD正确。23F1mgcosC.F2mgsinBD正确。弹簧模型（动力学）F1D.F2mgcotmgsin2.2.图1.07中重物的质量为m,略微线AO和BO的A、B端是固定的。均衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为。。AO的拉力F12和BO的拉力F的大小是（）F1mgcosF1 的，BO与水平面的夹角为。。AO的拉力F12和BO的拉力F的大小是（）F1mgcosF1 mgcotF2mgsinmgf2 sin图解析：以“结点”O为研究对象，沿水平、竖直方向建立坐标系，在水平方向有F2cosF1竖直方向有F2sinmg联立求解得BD正确。24水平方向的圆盘模型1.如图2.03所示，两个相同资料制成的靠摩擦传动的轮 A和轮B水平搁置，两轮半径Ra 2Rb，当主动轮A匀速转动时，在 A轮边沿上搁置的小木块恰能相对静止在A轮边沿上。若将小木块放在 B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距 B轮转轴的最大距离为（ ）RBA.——4B.RBC.RBD.Rb答案：C25行星模型1.卫星做圆周运动，因为大气阻力的作用，其轨道的高度将逐渐变化（因为高度变化很缓慢，变化过程中的任一时辰，仍可以为卫星满足匀速圆周运动的规律） ，下述卫星运动的一些物理量的变化正确的选项是： （）A.线速度减小B.轨道半径增大C.向心加快度增大D.周期增大解析：假设轨道半径不变，因为大气阻力使线速度减小，因此需要的向心力减小，而提供向心力的万有引力不变， 故供给的向心力大于需要的向心力， 卫星将做向心运动而使轨道半径减小，因为卫星在变轨后的轨道上运动时，满足 v GM和T2r3，故v增大而Tr向v F引GM，故a增大，则选项C正确。减小，又a mr226水平方向的弹性碰撞.在圆滑水平川面上有两个相同的弹性小球 A、B,质量都为m,现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为 EP,TOC\o"1-5"\h\z则碰前A球的速度等于（ ）Ep B. 2Ep C.2Ep D.22Ep-m .m ■m ;m解析：设碰前A球的速度为1V0，两球压缩最紧时的速度为 v,依据动量守恒定律得出mv02mv,由能量守恒定律得—mv02EP—（2m）注,联立解得v02P，因此正2 2 'm确选项为C。27水平方向的非弹性碰撞子弹沿水平方向射入木块后1.如图3.05所示，木块与水平弹簧相连放在圆滑的水平面上，子弹沿水平方向射入木块后留在木块内（时间极短），此后将弹簧压缩到最短。关于子弹和木块构成的系统，以下说法真确的是A.从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中系统动量守恒子弹射入木块的过程中，系统动量守恒C子弹射入木块的过程中，系统动量不守恒 （QWQOQ加州二 仁1D.木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒图答案：B28人船模型.如图3.09所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人对地面的位移各为多少？解析：以人和船构成的系统为研究对象，在人由船头走到船尾的过程中，系统在水平方向不受外力作用，因此整个系统在水平方向动量守恒。当人起步加快行进时，船同时向后做加快运动；人匀速运动，则船匀速运动；当人停下来时，船也停下来。设某时辰人对地的速度为v,船对地的速度为v’,取人行进的方向为正方向，依据动量守恒定律有： mvMv'0,即vmvM因为人由船头走到船尾的过程中，每一时辰都满足动量守恒定律，因此每一时辰人的速度与船的速度之比， 都与它们的质量之比成反比。 因此人由船头走到船尾的过程中， 人的平TOC\o"1-5"\h\zvm _,船均速度v与船的均匀速度 v也与它们的质量成反比，即=一,而人的位移s人vtvM一 s船 m 1的位移s船vt，因此船的位移与人的位移也与它们的质量成反比，即 —— 1sAM人<1>式是“人船模型”的位移与质量的关系，此式的合用条件：本来处于静止状态的系统，在系统发生相对运动的过程中，某一个方向的动量守恒。由图 1可以看出：s船s人L2TOC\o"1-5"\h\zM m由<1><2>两式解得s人 L,s L人 船

29爆炸反冲模型1.如图3.12所示海岸炮将炮弹水平射出， 炮身质量(不含炮弹)为M，每颗炮弹质量为m,当炮身固准时，炮弹水平射程为 s，那么当炮身不固准时，发射相同的炮弹，水平射程将是多少？解析：两次发射转变成动能的化学能E是相同的。第一次化学能所有转变成炮弹的动能；第二次化学能转变成炮弹和炮身的动能， 而炮弹和炮身水平动量守恒，由动能和动量的关系式Ek累知，在动量大小相同的状况下，物体的动能和质量成反比，炮弹的动能TOC\o"1-5"\h\z12m 1ME，因为平抛的射高相等，两次射程的比等于抛Mm■M ■M-.J，因此S2 S「 Mm Mm\o"CurrentDocument"E1_mv1ME，因为平抛的射高相等，两次射程的比等于抛Mm■M ■M-.J，因此S2 S「 Mm MmS2 V2出时初速度之比，即： 一一s v130滑轮模型图1.如图5.01所示，一路灯距地面的高度为 h，身高为l的人以速度v匀速行走。图(1)试证明人的头顶的影子作匀速运动；(2)求人影的长度随时间的变化率。解：(1)设t=0时辰，人位于路灯的正下方O处，在时辰t,人走到S处，依据题意有OS=vt,过路灯P和人头顶的直线与地面的交点 M为t时辰人头顶影子的地点， 如图2所示。OM为人头顶影子到。点的距离。

由几何关系，有OMOMOS联立解得OM 上Lthl因OM与时间t成正比，故人头顶的影子作匀速运动。(2)由图2可知，在时辰t，人影的长度为SM，由几何关系，有SM=OM-OS，由以上各式得SMJvthlIv可见影长SM与时间t成正比，因此影长随时间的变化率 k。hl31渡河模型1・小河宽为d,河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，vkkx,k4Vo,x是各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度水d为Vo，则以下说法中正确的选项是( )A.小船渡河的轨迹为曲线B.小船到达离河岸一处，船渡河的速度为,2Vo2C.小船渡河时的轨迹为直线D.小船到达离河岸3d/4处，船的渡河速度为J0v。答案：A32电路的动向变化132电路的动向变化1.如图6.03所示电路中，R、R 是定值电阻，2 3右端滑动时，各个电表的示数如何变化？R是滑动变阻器，当R的滑片P从中点向33交变电流1.一闭合线圈在匀强磁场中做匀角速转动，线圈转速为1.一闭合线圈在匀强磁场中做匀角速转动，线圈转速为240rad/min当线圈平面转动至与磁场平行时，线圈的电动势为 2.0V。设线圈从垂直磁场刹时开始计时，试求：（1）该线圈电动势的刹时表达式；（2）电动势在一s末的瞬市价。48答案：（1）2sin8ntV、（2）34电磁场中的单杆模型1.如图7.01所示，Ri5，R2 ，电压表与电流表的量程分别为 0〜10V和0〜3A,电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻均不计，且导轨圆滑，导轨平面水平， ab棒处于匀强磁场中。（1）当变阻器R接入电路的阻值调到 30，且用F1=40N的水平拉力向右拉 ab棒并使之达到坚固速度 v1时，两表中恰好有一表满偏，而另一表又能安全使用，则此时ab棒的速度v1是多少?（2）当变阻器R接入电路的阻值调到 3，且仍使ab棒的速度达到稳准时，两表中恰有一表满偏，而另一表能安全使用，则此时作用于 ab棒的水平向右的拉力 F2是多大？图图35电磁流量计模