高中物理力學(xué)模型及方法知識歸納

1、高中物理知識歸納（二）力學(xué)模型及方法1.連接體模型 是指運動中幾個物體疊放在一起、或并排在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起 的物體組。解決這類問題的基本方法是 整體法和隔離法。整體法是指連接體內(nèi)的物體間無相對運動時，可以把物體組作為整體，對整體用牛二定律列方程 隔離法是指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用（如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等）時,把某物體從連接體中隔離出來進(jìn)行分析的方法。2斜面模型（搞清物體對斜面壓力為零的臨界條 ,J,J,斜面固定：物體在斜面上情況由傾角和摩擦因素決定N =tg 6物體沿斜面勻速下滑或靜止N tg0物體靜止于斜面N VB=、；頷所以AB桿對B做正功，AB桿對A做

2、負(fù)功若Vo JgR,運動情況為先平拋，繩拉直沿繩方向的速度消失 即是有能量損失，繩拉緊后沿圓周下落機(jī)械能守恒。而不能夠整個過程用機(jī)械能守恒。求水平初速及最低點時繩的拉力？換為繩時：先自由落體，在繩瞬間拉緊（沿繩方向的速度消失）有能量損失（即“突然消失，再V2下 擺機(jī)械能守恒例：擺球的質(zhì)量為 m,從偏離水平方向 30。的位置由靜釋放，設(shè)繩子為理想輕繩，求：小球運動到最低點 A時繩子受到的拉力是多少？ 陽“酬.超重失重模型系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度（或此方向I的分量一ay）向上超重（加速向上或減速向下）F=m（g+a）; 難點：一個物體的運動導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運1至ij 2至ij 3過

3、程中（1、3除外）超重狀態(tài)繩剪斷后臺稱示數(shù)系統(tǒng)重心向下加速斜面對地面的壓力？ 地面對斜面摩擦力？ 導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運 鐵木球的運動 用同體積的水去補(bǔ)充向下失重（加速向下或減速上升）F=m（g-a）動動? 一.一 1一一一一圖9.碰撞模型：特點，動量守恒；碰后的動能不可能比碰前大;對追及碰撞，碰后后面物體的速度不可能大于前面物體的速度。,12121,21,2彈性碰撞：m1v1+m2V2=m1v1m2V2（1）mvmv2 = mvmv22222一動一靜且二球質(zhì)量相等的彈性正碰：速度交換(2 )大碰小一起向前；質(zhì)量相等，速度交換；小碰大，向后返。一動一靜的完全非彈性碰撞（子彈打擊木塊模型）mvo+O

4、=(m+M) v12 1,2mv0 = (m + M)v +E 損222121，2mMv0Eis=mv0一一(m + M)v =222(m M)mv0 二(M m) 2_EM m kE損可用于克服相對運動時的摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能E =fd 相=N mg d12相=-mv0212 (m M)vUmV0a n-1,v0sAU34BBMV BJ 王h k4*A *“碰撞過程”中四個有用推論彈性碰撞除了遵從動量守恒定律外，還具備：碰前、碰后系統(tǒng)的總動能相等的特征，設(shè)兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,碰撞前速度分別為u 1、u2,碰撞后速度分別為u1、u2,即有mi u i+m2。2=miui+miU2mi

5、u i2+ 1 m2。22= 1 miui2+ miU22 TOC o 1-5 h z 222碰后的速度ui和u2表示為：ui=mi m2 u i+ 2m2 u 2mi m2m m22mlm2 -miu2= i i+ 2 2 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document mi m2mi m2推論一：如對彈性碰撞的速度表達(dá)式進(jìn)行分析，還會發(fā)現(xiàn)：彈性碰撞前、后，碰撞雙方的相對速度大小相等，即：u2-ui=o i- U 2推論二：如對彈 性碰撞的速度表達(dá)式進(jìn)一步探討，當(dāng) mi=m2時，代入上式得：ui =V2,u2 =Vi。即當(dāng)質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性正碰時，速

6、度互換。mi i m2 2ui=u2=mi m2推論三：完全非彈性碰撞碰撞雙方碰后的速度相等的特征，即：ui=u2由此即可把完全非彈性碰撞后的速度ui和u2表為:證明：碰撞過程中機(jī)械能損失表為:人L i E mi2例3:證明：完全非彈性碰撞過程中機(jī)械能損失最大。/+ m2。2 miu mzuz2222.i ,由動量守恒的表達(dá)式中得:u2=(mi u i+m2。2 miui)m2代入上式可將機(jī)械能的損失E表為ui的函數(shù)為: E=_ m1g叫)ui22m2mi(mi9 -2%) u+(工 m 2+ i m m21 2 1 1 2 2i(mi u i+m2 u2m22)2這是一個二次項系數(shù)小于零的二

7、次三項式，顯然：當(dāng)ui=u2=mi i02時,m,m2即當(dāng)碰撞是完全非彈性碰撞時，系統(tǒng)機(jī)械能的損失達(dá)到最大值2 Em=1m3+1 m2/ （m1-2）222（m1 m2）推論四：碰撞過程中除受到動量守恒以及能量不會增加等因素的制約外，還受到運動 的合理性要求的制約，比如，某物體向右運動，被后面物體追及而發(fā)生碰撞，被碰物體運動 速度只會增大而不應(yīng)該減小并且肯定大于或者等于（不小于）碰撞物體的碰后速度。.人船模型：一個原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對運動的過程中，在此方向遵從動量守恒：mv=MV ms=MS s+S=d = s=一M一 dM/m=L/L mm M載人氣球原靜止于高 h的高空

8、，氣球質(zhì)量為 M,人的質(zhì)量為 m.若人沿繩梯滑至地面，則繩 梯至少為多長？V4-1S.彈簧振子模型：F=-Kx （X、F、a、v、A、T、f、&、Ep等量的變化規(guī)律）水平型 豎直 型.單擺模型：T=2n JT（類單擺）利用單擺測重力加速度.波動模型：特點：傳播的是振動形式和能量，介質(zhì)中各質(zhì)點只在平衡位置附近振動并不隨波 遷移。各質(zhì)點都作受迫振動，起振方向與振源的起振方向相同，離源近的點先振動，沒波傳播方向上兩點的起振時間差二波在這段距離內(nèi)傳播的時間波源振幾個周期波就向外傳幾個波長。波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，頻率不改變，波速v=s/t=九/T=九f波速與振動速度的區(qū)別波動與振動的區(qū)別：波的傳播方向U質(zhì)點的振動方向（同側(cè)法）知波速和波形畫經(jīng)過 At后的波形（特殊點畫法和去整留零法 ）物理解題方法： 如整體法、假設(shè)法、極限法、逆向思維法、物理模型法、等效法、物理圖像 法等.模型法常常有下面三種情況（1）物理對象模型：用來代替由具體物質(zhì)組成的、代表研究對象的實體系統(tǒng)，稱為對象模型（也可稱為概念模型），即把研究的對象的本身理想化.常見的如“力學(xué)”中有質(zhì)點、剛體、杠桿、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子、彈性體、絕熱物質(zhì)等；（2）條件模型