高中物理模型总结.doc

1、追及、相遇模型火车甲正以速度v1向前行驶,司机突然发现前方距甲d处有火车乙正以较小速度v2同向匀速行驶,于就是她立即刹车,使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞,加速度a应满足什么条件？故不相撞得条件为2、传送带问题1.(14分)如图所示,水平传送带水平段长=6米,两皮带轮直径均为D=0.2米,距地面高度H=5米,与传送带等高得光滑平台上有一个小物体以v0=5m/s得初速度滑上传送带,物块与传送带间得动摩擦因数为0、2,g=10m/s2,求: (1)若传送带静止,物块滑到B端作平抛运动得水平距离S0。(2)当皮带轮匀速转动,角速度为,物体平抛运动水平位移s;以不同得角速度值重复上述过程,得到一组对应得,s值,设皮带轮顺时针转动时0,逆时针转动时m g=g B、mm g=gC、m=m gm gmB,mAmB ; D、mBmC,mAmB 。14、直线运动问题推论1、物体作初速度为零得匀加速直线运动,从开始(t0)计时起,在连续相邻相等得时间间隔(t=1s)内得位移比为连续奇数比。即:S第1s内S第2s内S第3s内=135推论2、物体作匀加速(加速度为a)直线运动,它经历得两个相邻相等得时间间隔为T,它在这两个相邻相等得时间间隔内得位移差为S,则有S=aT2推论3、物体作初速度为零得匀加速直线运动,从初始位置(S=0)开始,它通过连续相邻相等得位移所需得时间之比为15、共点力平衡问题1、如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A与B得质量分别为mA、mB,绳与水平方向得夹角为,则( BD) A.物体B受到得摩擦力可能为0 B.物体B受到得摩擦力为mgAcos C、物体B对地面得压力可能为0 D.物体B对地面得压力为mB-mAgsin16、功与动量结合问题例题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得水平距离为S,如图827,不考虑物体滑至斜面底端得碰撞作用,并设斜面与水平面对物体得摩擦因数相同.求摩擦因数.17、碰撞问题 弹性碰撞 完全非弹性碰撞 完全弹性碰撞18、多物体动量守恒1.(14分)如图所示,A、B质量分别为置于小车C上。小车质量,AB间粘有少量炸药,AB与小车间得动摩擦因数均为0、5,小车静止在光滑水平面上,若炸药爆炸释放得能量有12J转化为A、B得机械能,其余得转化为内能。A、B始终在小车上表面水平运动,求:(1)A、B开始运动得初速度各就是多少？(2)A、B在小车上滑行时间各就是多少？3.(16分)如图,在光滑得水平桌面上,静放着一质量为980g得长方形匀质木块,现有一颗质量为20g得子弹以300m/s得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,与木块一起以共同得速度运动。已知木块沿子弹运动方向得长度为10cm,子弹打进木块得深度为6cm。设木块对子弹得阻力保持不变。(1)求子弹与木块得共同速度以及它们在此过程中所增加得内能。(2)若子弹就是以400m/s得水平速度从同一方向水平射向该木块得,则它能否射穿该木块？6.(14分)如图所示,质量M2kg得平板小车后端放有质量m3kg得铁块,它与车之间得动摩擦因数m0、5,开始时车与铁块一起以得速度向右在光滑水平地面上向右运动,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,但方向与原来相反,平板车足够长,使得铁块总不能与墙相碰.求:(1)铁块在车上滑行得总路程;(2)车与墙第一次相碰以后所走得总路程.(g取)19、汽车过拱桥、火车过弯道、汽车过弯道、汽车过平直弯道20先加速后减速模型1 一个质量为m=0.2kg得物体静止在水平面上,用一水平恒力F作用在物体上10s,然后撤去水平力F,再经20s物体静止,该物体得速度图象如图3所示,则下面说法中正确得就是( )A、 物体通过得总位移为150mB、 物体得最大动能为20JC、 物体前10s内与后10s内加速度大小之比为2:1D、 物体所受水平恒力与摩擦力大小之比为3:1答案:ACD21斜面模型1 带负电得小物体在倾角为得绝缘斜面上,整个斜面处于范围足够大、方向水平向右得匀强电场中,如图1、04所示。物体A得质量为m,电量为-q,与斜面间得动摩擦因素为,它在电场中受到得电场力得大小等于重力得一半。物体A在斜面上由静止开始下滑,经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大得匀强磁场,磁场方向与电场强度方向垂直,磁感应强度大小为B,此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面。(1)物体A在斜面上得运动情况？说明理由。(2)物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能？(结果用字母表示)22挂件模型1 图1、07中重物得质量为m,轻细线AO与BO得A、B端就是固定得。平衡时AO就是水平得,BO与水平面得夹角为。AO得拉力F1与BO得拉力F2得大小就是( )A、 B、 C、 D、 图1、07 BD正确。23弹簧模型(动力学)2 图1、07中重物得质量为m,轻细线AO与BO得A、B端就是固定得。平衡时AO就是水平得,BO与水平面得夹角为。AO得拉力F1与BO得拉力F2得大小就是( )A、 B、 C、 D、 图1、07 解析:以“结点”O为研究对象,沿水平、竖直方向建立坐标系,在水平方向有竖直方向有联立求解得BD正确。24水平方向得圆盘模型1 如图2、03所示,两个相同材料制成得靠摩擦传动得轮A与轮B水平放置,两轮半径,当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置得小木块恰能相对静止在A轮边缘上。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轮转轴得最大距离为( )A、 B、 C、 D、 图2、03 答案:C25行星模型1 卫星做圆周运动,由于大气阻力得作用,其轨道得高度将逐渐变化(由于高度变化很缓慢,变化过程中得任一时刻,仍可认为卫星满足匀速圆周运动得规律),下述卫星运动得一些物理量得变化正确得就是:( )A、 线速度减小 B、 轨道半径增大 C、 向心加速度增大 D、 周期增大解析:假设轨道半径不变,由于大气阻力使线速度减小,因而需要得向心力减小,而提供向心力得万有引力不变,故提供得向心力大于需要得向心力,卫星将做向心运动而使轨道半径减小,由于卫星在变轨后得轨道上运动时,满足,故增大而T减小,又,故a增大,则选项C正确。26水平方向得弹性碰撞1 在光滑水平地面上有两个相同得弹性小球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,两球压缩最紧时得弹性势能为EP,则碰前A球得速度等于( )A、 B、 C、 D、 解析:设碰前A球得速度为v0,两球压缩最紧时得速度为v,根据动量守恒定律得出,由能量守恒定律得,联立解得,所以正确选项为C。27水平方向得非弹性碰撞1 如图3、05所示,木块与水平弹簧相连放在光滑得水平面上,子弹沿水平方向射入木块后留在木块内(时间极短),然后将弹簧压缩到最短。关于子弹与木块组成得系统,下列说法真确得就是A 从子弹开始射入到弹簧压缩到最短得过程中系统动量守恒B 子弹射入木块得过程中,系统动量守恒C 子弹射入木块得过程中,系统动量不守恒D 木块压缩弹簧得过程中,系统动量守恒图3、05 答案:B28人船模型1 如图3、09所示,长为L、质量为M得小船停在静水中,质量为m得人从静止开始从船头走到船尾,不计水得阻力,求船与人对地面得位移各为多少？图3、09 解析:以人与船组成得系统为研究对象,在人由船头走到船尾得过程中,系统在水平方向不受外力作用,所以整个系统在水平方向动量守恒。当人起步加速前进时,船同时向后做加速运动;人匀速运动,则船匀速运动;当人停下来时,船也停下来。设某时刻人对地得速度为v,船对地得速度为v,取人行进得方向为正方向,根据动量守恒定律有:,即因为人由船头走到船尾得过程中,每一时刻都满足动量守恒定律,所以每一时刻人得速度与船得速度之比,都与它们得质量之比成反比。因此人由船头走到船尾得过程中,人得平均速度v与船得平均速度v也与它们得质量成反比,即,而人得位移,船得位移,所以船得位移与人得位移也与它们得质量成反比,即式就是“人船模型”得位移与质量得关系,此式得适用条件:原来处于静止状态得系统,在系统发生相对运动得过程中,某一个方向得动量守恒。由图1可以瞧出:由两式解得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,当炮身固定时,炮弹水平射程为s,那么当炮身不固定时,发射同样得炮弹,水平射程将就是多少？图3、12 解析:两次发射转化为动能得化学能E就是相同得。第一次化学能全部转化为炮弹得动能;第二次化学能转化为炮弹与炮身得动能,而炮弹与炮身水平动量守恒,由动能与动量得关系式知,在动量大小相同得情况下,物体得动能与质量成反比,炮弹得动能,由于平抛得射高相等,两次射程得比等于抛出时初速度之比,即:,所以。30滑轮模型1 如图5、01所示,一路灯距地面得高度为h,身高为得人以速度v匀速行走。(1)试证明人得头顶得影子作匀速运动;(2)求人影得长度随时间得变化率。图5、01 解:(1)设t=0时刻,人位于路灯得正下方O处,在时刻t,人走到S处,根据题意有OS=vt,过路灯P与人头顶得直线与地面得交点M为t时刻人头顶影子得位置,如图2所示。OM为人头顶影子到O点得距离。图2由几何关系,有联立解得因OM与时间t成正比,故人头顶得影子作匀速运动。(2)由图2可知,在时刻t,人影得长度为SM,由几何关系,有SM=OM-OS,由以上各式得可见影长SM与时间t成正比,所以影长随时间得变化率。31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得距离成正比,x就是各点到近岸得距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为,则下列说法中正确得就是( )A、 小船渡河得轨迹为曲线B、 小船到达离河岸处,船渡河得速度为C、 小船渡河时得轨迹为直线D、 小船到达离河岸处,船得渡河速度为答案:A32电路得动态变化1 如图6、03所示电路中,R2、R3就是定值电阻,R1就是滑动变阻器,当R1得滑片P从中点向右端滑动时,各个电表得示数怎样变化？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240rad/min ,当线圈平面转动至与磁场平行时,线圈得电动势为2、0V 。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时,试求:(1)该线圈电动势得瞬时表达式;(2)电动势在s末得瞬时值。答案:(1)2sin8tV 、(2)1、0V34电磁场中得单杆模型1 如图7、01所示,电压表与电流表得量程分别为010V与03A,电表均为理想电表。导体棒ab与导轨电阻均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中。(1)当变阻器R接入电路得阻值调到30,且用40N得水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度时,两表中恰好有一表满偏,而另一表又能安全使用,则此时ab棒得速度就是多少？(2)当变阻器R接入电路得阻值调到,且仍使ab棒得速度达到稳定时,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棒得水平向右得拉力F2就是多大？图7、01 35电磁流量计模型1 图7、07就是电磁流量计得示意图,在非磁性材料做成得圆管道外加一匀强磁场区域,当管中得导电液体流过此磁场区域时,测出管壁上得ab两点间得电动势,就可以知道管中液体得流量Q单位时间内流过液体得体积()。已知管得直径为D,磁感应强度为B,试推出Q与得关系表达式。 36回旋加速模型1 在如图7、12所示得空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴正方向成 60,大小为;y轴右方有一垂直纸面向里得匀强磁场,磁感应强度。有一质子以速度,由x轴上得A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30斜向上射入磁场,在磁场中运动一段时间后射入电场,后又回到磁场,经磁场作用后又射入电场。已知质子质量近似为,电荷,质子重力不计。求:(计算结果保留3位有效数字)(1)质子在磁场中做圆周运动得半径。(2)质子从开始运动到第二次到达y轴所经历得时间。(3)质子第三次到达y轴得位置坐标。质子做匀速圆周运动得半径为:质子从出发运动到第一次到达y轴得时间为质子第三次到达y轴得坐标为(0,34.6cm)。37磁偏转模型1 如图7、22所示,匀强电场得场强E4Vm,方向水平向左,匀强磁场得磁感应强度B=2T,方向垂直于纸面向里、一个质量m=1g、带正电得小物体A从M点沿绝缘粗糙得竖直壁无初速下滑,当它滑行h=0.8m到N点时离开壁做曲线运动,运动到P点时恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平方向成45设P与M得高度差H=1.6m、求:图7、22(1)A沿壁下滑过程中摩擦力做得功;(2)P与M得水平距离S、(g取10ms2) 解:(1)小物体到N点时离开壁时,qvNB=qEvN=E/B=2m/s从M到N得过程中,根据动能定理代入数据得Wf=-610-3J(2) 小物体运动到P点时恰好处于平衡状态qE=mg, ,m/s从M到P得过程中,根据动能定理代入数据得S=0.6m