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文檔簡介

1、1、追及、相遇模型 火車甲正以速度v1向前行駛,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方距甲d處有火車乙正以較小速度v2同向勻速行駛,于是他立即剎車,使火車做勻減速運(yùn)動(dòng)。為了使兩車不相撞,加速度a應(yīng)滿足什么條件?故不相撞的條件為2、傳送帶問題1(14分)如圖所示,水平傳送帶水平段長=6米,兩皮帶輪直徑均為D=0.2米,距地面高度H=5米,與傳送帶等高的光滑平臺上有一個(gè)小物體以v0=5m/s的初速度滑上傳送帶,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,g=10m/s2,求: (1)若傳送帶靜止,物塊滑到B端作平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離S0。(2)當(dāng)皮帶輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為,物體平拋運(yùn)動(dòng)水平位移s;以不同的角速度值重復(fù)上述過程,得到一

2、組對應(yīng)的,s值,設(shè)皮帶輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)0,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)m g=g B、mm g=gC、m=m gm gmB,mAmB ; D、mBmC,mAmB 。14、直線運(yùn)動(dòng)問題推論1.物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),從開始(t0)計(jì)時(shí)起,在連續(xù)相鄰相等的時(shí)間間隔(t=1s)內(nèi)的位移比為連續(xù)奇數(shù)比。即:S第1s內(nèi)S第2s內(nèi)S第3s內(nèi)=135推論2.物體作勻加速(加速度為a)直線運(yùn)動(dòng),它經(jīng)歷的兩個(gè)相鄰相等的時(shí)間間隔為T,它在這兩個(gè)相鄰相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為S,則有S=aT2推論3.物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),從初始位置(S=0)開始,它通過連續(xù)相鄰相等的位移所需的時(shí)間之比為15、共點(diǎn)力平衡問題1.

3、如圖所示,輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)物體A與B,物體B放在水平地面上,A、B均靜止已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB,繩與水平方向的夾角為,則( BD) A物體B受到的摩擦力可能為0 B物體B受到的摩擦力為mgAcos C.物體B對地面的壓力可能為0 D物體B對地面的壓力為mB-mAgsin16、功和動(dòng)量結(jié)合問題例題1 一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止,量得停止處對開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為S,如圖827,不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用,并設(shè)斜面與水平面對物體的摩擦因數(shù)相同求摩擦因數(shù)17、碰撞問題 彈性碰撞 完全非彈性碰撞 完全彈性碰撞18、多物體動(dòng)量守恒1

4、(14分)如圖所示,A、B質(zhì)量分別為置于小車C上。小車質(zhì)量,AB間粘有少量炸藥,AB與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,小車靜止在光滑水平面上,若炸藥爆炸釋放的能量有12J轉(zhuǎn)化為A、B的機(jī)械能,其余的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A、B始終在小車上表面水平運(yùn)動(dòng),求:(1)A、B開始運(yùn)動(dòng)的初速度各是多少?(2)A、B在小車上滑行時(shí)間各是多少?3(16分)如圖,在光滑的水平桌面上,靜放著一質(zhì)量為980g的長方形勻質(zhì)木塊,現(xiàn)有一顆質(zhì)量為20g的子彈以300m/s的水平速度沿其軸線射向木塊,結(jié)果子彈留在木塊中沒有射出,和木塊一起以共同的速度運(yùn)動(dòng)。已知木塊沿子彈運(yùn)動(dòng)方向的長度為10cm,子彈打進(jìn)木塊的深度為6cm。設(shè)木塊對子

5、彈的阻力保持不變。(1)求子彈和木塊的共同速度以及它們在此過程中所增加的內(nèi)能。(2)若子彈是以400m/s的水平速度從同一方向水平射向該木塊的,則它能否射穿該木塊?6(14分)如圖所示,質(zhì)量M2kg的平板小車后端放有質(zhì)量m3kg的鐵塊,它和車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)m0.5,開始時(shí)車和鐵塊一起以的速度向右在光滑水平地面上向右運(yùn)動(dòng),并與豎直墻壁發(fā)生碰撞設(shè)碰撞時(shí)間極短且碰撞后平板車速度大小保持不變,但方向與原來相反,平板車足夠長,使得鐵塊總不能和墻相碰求:(1)鐵塊在車上滑行的總路程;(2)車和墻第一次相碰以后所走的總路程(g?。?9、汽車過拱橋、火車過彎道、汽車過彎道、汽車過平直彎道20先加速后減速模型

6、1 一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg的物體靜止在水平面上,用一水平恒力F作用在物體上10s,然后撤去水平力F,再經(jīng)20s物體靜止,該物體的速度圖象如圖3所示,則下面說法中正確的是( )A. 物體通過的總位移為150mB. 物體的最大動(dòng)能為20JC. 物體前10s內(nèi)和后10s內(nèi)加速度大小之比為2:1D. 物體所受水平恒力和摩擦力大小之比為3:1答案:ACD21斜面模型1 帶負(fù)電的小物體在傾角為的絕緣斜面上,整個(gè)斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,如圖1.04所示。物體A的質(zhì)量為m,電量為-q,與斜面間的動(dòng)摩擦因素為,它在電場中受到的電場力的大小等于重力的一半。物體A在斜面上由靜止開始下滑,經(jīng)時(shí)

7、間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,磁場方向與電場強(qiáng)度方向垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開斜面。(1)物體A在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況?說明理由。(2)物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?(結(jié)果用字母表示)22掛件模型1 圖1.07中重物的質(zhì)量為m,輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的。平衡時(shí)AO是水平的,BO與水平面的夾角為。AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是( )A. B. C. D. 圖1.07 BD正確。23彈簧模型(動(dòng)力學(xué))2 圖1.07中重物的質(zhì)量為m,輕細(xì)線AO和BO的A、B端是固定的。平衡時(shí)AO是水平的,BO與水平面的夾角為。AO的拉

8、力F1和BO的拉力F2的大小是( )A. B. C. D. 圖1.07 解析:以“結(jié)點(diǎn)”O(jiān)為研究對象,沿水平、豎直方向建立坐標(biāo)系,在水平方向有豎直方向有聯(lián)立求解得BD正確。24水平方向的圓盤模型1 如圖2.03所示,兩個(gè)相同材料制成的靠摩擦傳動(dòng)的輪A和輪B水平放置,兩輪半徑,當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在A輪邊緣上。若將小木塊放在B輪上,欲使木塊相對B輪也靜止,則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為( )A. B. C. D. 圖2.03 答案:C25行星模型1 衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),由于大氣阻力的作用,其軌道的高度將逐漸變化(由于高度變化很緩慢,變化過程中的任一時(shí)刻,仍可認(rèn)為衛(wèi)

9、星滿足勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律),下述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的一些物理量的變化正確的是:( )A. 線速度減小 B. 軌道半徑增大 C. 向心加速度增大 D. 周期增大解析:假設(shè)軌道半徑不變,由于大氣阻力使線速度減小,因而需要的向心力減小,而提供向心力的萬有引力不變,故提供的向心力大于需要的向心力,衛(wèi)星將做向心運(yùn)動(dòng)而使軌道半徑減小,由于衛(wèi)星在變軌后的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),滿足,故增大而T減小,又,故a增大,則選項(xiàng)C正確。26水平方向的彈性碰撞1 在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都為m,現(xiàn)B球靜止,A球向B球運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機(jī)械能守恒,兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢能為EP,則碰前A球的速度等于(

10、)A. B. C. D. 解析:設(shè)碰前A球的速度為v0,兩球壓縮最緊時(shí)的速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得出,由能量守恒定律得,聯(lián)立解得,所以正確選項(xiàng)為C。27水平方向的非彈性碰撞1 如圖3.05所示,木塊與水平彈簧相連放在光滑的水平面上,子彈沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)(時(shí)間極短),然后將彈簧壓縮到最短。關(guān)于子彈和木塊組成的系統(tǒng),下列說法真確的是A 從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒B 子彈射入木塊的過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒C 子彈射入木塊的過程中,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒D 木塊壓縮彈簧的過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒圖3.05 答案:B28人船模型1 如圖3.09所示,長為L、質(zhì)量為M的小船停在靜水

11、中,質(zhì)量為m的人從靜止開始從船頭走到船尾,不計(jì)水的阻力,求船和人對地面的位移各為多少?圖3.09 解析:以人和船組成的系統(tǒng)為研究對象,在人由船頭走到船尾的過程中,系統(tǒng)在水平方向不受外力作用,所以整個(gè)系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒。當(dāng)人起步加速前進(jìn)時(shí),船同時(shí)向后做加速運(yùn)動(dòng);人勻速運(yùn)動(dòng),則船勻速運(yùn)動(dòng);當(dāng)人停下來時(shí),船也停下來。設(shè)某時(shí)刻人對地的速度為v,船對地的速度為v,取人行進(jìn)的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量守恒定律有:,即因?yàn)槿擞纱^走到船尾的過程中,每一時(shí)刻都滿足動(dòng)量守恒定律,所以每一時(shí)刻人的速度與船的速度之比,都與它們的質(zhì)量之比成反比。因此人由船頭走到船尾的過程中,人的平均速度v與船的平均速度v也與它們的質(zhì)

12、量成反比,即,而人的位移,船的位移,所以船的位移與人的位移也與它們的質(zhì)量成反比,即式是“人船模型”的位移與質(zhì)量的關(guān)系,此式的適用條件:原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng),在系統(tǒng)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的過程中,某一個(gè)方向的動(dòng)量守恒。由圖1可以看出:由兩式解得29爆炸反沖模型1 如圖3.12所示海岸炮將炮彈水平射出,炮身質(zhì)量(不含炮彈)為M,每顆炮彈質(zhì)量為m,當(dāng)炮身固定時(shí),炮彈水平射程為s,那么當(dāng)炮身不固定時(shí),發(fā)射同樣的炮彈,水平射程將是多少?圖3.12 解析:兩次發(fā)射轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的化學(xué)能E是相同的。第一次化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為炮彈的動(dòng)能;第二次化學(xué)能轉(zhuǎn)化為炮彈和炮身的動(dòng)能,而炮彈和炮身水平動(dòng)量守恒,由動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系式知,在

13、動(dòng)量大小相同的情況下,物體的動(dòng)能和質(zhì)量成反比,炮彈的動(dòng)能,由于平拋的射高相等,兩次射程的比等于拋出時(shí)初速度之比,即:,所以。30滑輪模型1 如圖5.01所示,一路燈距地面的高度為h,身高為的人以速度v勻速行走。(1)試證明人的頭頂?shù)挠白幼鲃蛩龠\(yùn)動(dòng);(2)求人影的長度隨時(shí)間的變化率。圖5.01 解:(1)設(shè)t=0時(shí)刻,人位于路燈的正下方O處,在時(shí)刻t,人走到S處,根據(jù)題意有OS=vt,過路燈P和人頭頂?shù)闹本€與地面的交點(diǎn)M為t時(shí)刻人頭頂影子的位置,如圖2所示。OM為人頭頂影子到O點(diǎn)的距離。圖2由幾何關(guān)系,有聯(lián)立解得因OM與時(shí)間t成正比,故人頭頂?shù)挠白幼鲃蛩龠\(yùn)動(dòng)。(2)由圖2可知,在時(shí)刻t,人影的長

14、度為SM,由幾何關(guān)系,有SM=OM-OS,由以上各式得可見影長SM與時(shí)間t成正比,所以影長隨時(shí)間的變化率。31渡河模型1 小河寬為d,河水中各點(diǎn)水流速度大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比,x是各點(diǎn)到近岸的距離,小船船頭垂直河岸渡河,小船劃水速度為,則下列說法中正確的是( )A. 小船渡河的軌跡為曲線B. 小船到達(dá)離河岸處,船渡河的速度為C. 小船渡河時(shí)的軌跡為直線D. 小船到達(dá)離河岸處,船的渡河速度為答案:A32電路的動(dòng)態(tài)變化1 如圖6.03所示電路中,R2、R3是定值電阻,R1是滑動(dòng)變阻器,當(dāng)R1的滑片P從中點(diǎn)向右端滑動(dòng)時(shí),各個(gè)電表的示數(shù)怎樣變化?33交變電流1 一閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中做勻角

15、速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈轉(zhuǎn)速為240rad/min ,當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場平行時(shí),線圈的電動(dòng)勢為2.0V 。設(shè)線圈從垂直磁場瞬時(shí)開始計(jì)時(shí),試求:(1)該線圈電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式;(2)電動(dòng)勢在s末的瞬時(shí)值。答案:(1)2sin8tV 、(2)1.0V34電磁場中的單桿模型1 如圖7.01所示,電壓表與電流表的量程分別為010V和03A,電表均為理想電表。導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌電阻均不計(jì),且導(dǎo)軌光滑,導(dǎo)軌平面水平,ab棒處于勻強(qiáng)磁場中。(1)當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到30,且用40N的水平拉力向右拉ab棒并使之達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí),兩表中恰好有一表滿偏,而另一表又能安全使用,則此時(shí)ab棒的速度是多少?(2)當(dāng)變阻器R

16、接入電路的阻值調(diào)到,且仍使ab棒的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),兩表中恰有一表滿偏,而另一表能安全使用,則此時(shí)作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?圖7.01 35電磁流量計(jì)模型1 圖7.07是電磁流量計(jì)的示意圖,在非磁性材料做成的圓管道外加一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過此磁場區(qū)域時(shí),測出管壁上的ab兩點(diǎn)間的電動(dòng)勢,就可以知道管中液體的流量Q單位時(shí)間內(nèi)流過液體的體積()。已知管的直徑為D,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,試推出Q與的關(guān)系表達(dá)式。 36回旋加速模型1 在如圖7.12所示的空間區(qū)域里,y軸左方有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向跟y軸正方向成 60,大小為;y軸右方有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度。有一質(zhì)子以速度,由x軸上的A點(diǎn)(10cm,0)沿與x軸正方向成30斜向上射入磁場,在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后射入電場,后又回到磁場,經(jīng)磁場作用后又射入電場。已知質(zhì)子質(zhì)量近似為,電荷,質(zhì)子重力不計(jì)。求:(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(1)質(zhì)子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。(2)質(zhì)子從開始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)y軸所經(jīng)歷的時(shí)間。(3)質(zhì)子第三次到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:質(zhì)子從出發(fā)運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)y軸的時(shí)間為質(zhì)子第三次到達(dá)y軸的坐標(biāo)為(0,34.6cm)。37磁偏轉(zhuǎn)模型1 如圖7.22所示,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E4Vm,方向水平向左,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,方向垂直于紙面向里.一個(gè)質(zhì)量m

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