高中物理常見(jiàn)十種模型課件

高中物理常見(jiàn)十種模型高中物理常見(jiàn)十種模型1物理模型——輕桿、輕繩、輕彈簧模型三種模型輕桿輕繩輕彈簧模型圖示物理模型——輕桿、輕繩、輕彈簧模型三種模型輕桿輕繩輕彈簧模型2三種模型輕桿輕繩輕彈簧模型特點(diǎn)形變特點(diǎn)方向特點(diǎn)作用效果特點(diǎn)大小突變特點(diǎn)只能發(fā)生微小形變?nèi)彳?，只能發(fā)生微小形變，各處張力大小相等既可伸長(zhǎng)，也可壓縮，各處彈力大小相等不一定沿桿，可以是任意方向只能沿繩，指向繩收縮的方向一定沿彈簧軸線，與形變方向相反可提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力可以發(fā)生突變可以發(fā)生突變一般不能發(fā)生突變?nèi)N模型輕桿輕繩輕彈簧模形變特點(diǎn)方向特點(diǎn)作用效果特點(diǎn)大小突變3如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37°，小球的重力為12N，輕繩的拉力為10N，水平輕彈簧的彈力為9N，求輕桿對(duì)小球的作用力．如圖所示，水平輕桿4[審題點(diǎn)睛]

輕繩的彈力方向一定沿繩收縮方向，具有唯一性，輕彈簧彈力沿彈簧軸線，方向有兩種可能．固定輕桿的彈力方向，具有多種可能性．因此應(yīng)分兩種情況確定輕桿對(duì)小球的作用力大小和方向．甲[審題點(diǎn)睛]輕繩的彈力方向一定沿繩收縮方向，具有唯一性，輕5乙[答案]見(jiàn)解析乙[答案]見(jiàn)解析6[建模感悟]

彈簧與橡皮筋的彈力特點(diǎn)(1)彈簧與橡皮筋產(chǎn)生的彈力遵循胡克定律F＝kx.(2)橡皮筋、彈簧的兩端及中間各點(diǎn)的彈力大小相等．(3)彈簧既能受拉力，也能受壓力(沿彈簧軸線)，而橡皮筋只能受拉力作用．(4)彈簧和橡皮筋中的彈力均不能突變，但當(dāng)將彈簧或橡皮筋剪斷時(shí)，其彈力立即消失．[建模感悟]彈簧與橡皮筋的彈力特點(diǎn)7物理模型——傳送帶模型中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1．模型特征一個(gè)物體以速度v0(v0≥0)在另一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的物體上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖甲、乙、丙所示．物理模型——傳送帶模型中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題82．建模指導(dǎo)傳送帶模型問(wèn)題包括水平傳送帶問(wèn)題和傾斜傳送帶問(wèn)題．(1)水平傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷．根據(jù)物體與傳送帶的相對(duì)速度方向判斷摩擦力方向．兩者速度相等是摩擦力突變的臨界條件．(2)傾斜傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用．如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變．2．建模指導(dǎo)9(18分)(2015·四川成都七中開(kāi)學(xué)考試)如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37°，從A到B長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝10.25m，傳送帶以v0＝10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．在傳送帶上端A無(wú)初速地放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過(guò)會(huì)留下黑色痕跡．已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：(1)煤塊從A到B的時(shí)間；(2)煤塊從A到B的過(guò)程中傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度．(18分)(2015·四川成都七10[審題點(diǎn)睛]

(1)煤塊剛放上時(shí)，判斷摩擦力的方向，計(jì)算加速度．(2)判斷煤塊能否達(dá)到與傳送帶速度相等，若不能，煤塊從A→B加速度不變，若能，則要進(jìn)一步判斷煤塊能否相對(duì)傳送帶滑動(dòng)．(3)達(dá)到相同速度后，若煤塊不再滑動(dòng)，則勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，形成的痕跡長(zhǎng)度等于傳送帶和煤塊對(duì)地的位移之差．煤塊若相對(duì)傳送帶滑動(dòng)，之后將以另一加速度運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，形成的痕跡與上段留下的痕跡重合，最后結(jié)果取兩次痕跡長(zhǎng)者．[審題點(diǎn)睛](1)煤塊剛放上時(shí)，判斷摩擦力的方向，計(jì)算11高中物理常見(jiàn)十種模型課件12[答案]

(1)1.5s

(2)5m[答案](1)1.5s(2)5m13高中物理常見(jiàn)十種模型課件14物理模型——“滑塊——滑板”模型的分析1．模型特點(diǎn)：上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．2．模型分析解此類題的基本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；(2)對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程．特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移．物理模型——“滑塊——滑板”模型的分析15高中物理常見(jiàn)十種模型課件16[審題點(diǎn)睛]

(1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動(dòng)，要比較兩者之間的摩擦力與最大靜摩擦力的關(guān)系，若f＜fm，則不滑動(dòng)，反之則發(fā)生滑動(dòng)．(2)兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，兩者運(yùn)動(dòng)的位移都是對(duì)地的，注意找位移與板長(zhǎng)的關(guān)系．[審題點(diǎn)睛](1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動(dòng)，要比較兩者之間17高中物理常見(jiàn)十種模型課件18[規(guī)律總結(jié)]

(1)滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng)；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長(zhǎng)．(2)滑塊是否會(huì)從滑板上掉下的臨界條件是：滑塊到達(dá)滑板一端時(shí)兩者共速．(3)滑塊不能從滑板上滑下的情況下，當(dāng)兩者共速時(shí)，兩者受力、加速度發(fā)生突變．[規(guī)律總結(jié)](1)滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若19物理模型——兩種運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)例一、小船渡河模型1．模型特點(diǎn)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小、方向都不變，另一分運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，研究其速度方向不同時(shí)對(duì)合運(yùn)動(dòng)的影響．這樣的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可看做小船渡河模型．物理模型——兩種運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)例20高中物理常見(jiàn)十種模型課件211.(12分)河寬l＝300m，水速v2＝1m/s，船在靜水中的速度v1＝3m/s，欲分別按下列要求過(guò)河時(shí)，船頭應(yīng)與河岸成多大角度？過(guò)河時(shí)間是多少？(1)以最短時(shí)間過(guò)河；(2)以最小位移過(guò)河；(3)到達(dá)正對(duì)岸上游100m處．[審題點(diǎn)睛]

(1)水流速度不影響過(guò)河時(shí)間，因此當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，過(guò)河時(shí)間最短；(2)在船速大于水速的情況下，渡河的最小位移等于河寬，要求合速度v垂直河岸即可；(3)欲到達(dá)對(duì)岸上游100m處，應(yīng)使合速度指向該點(diǎn)．1.(12分)河寬l＝30022高中物理常見(jiàn)十種模型課件23[答案]見(jiàn)規(guī)范解答[答案]見(jiàn)規(guī)范解答24[技法點(diǎn)撥]

求解小船渡河問(wèn)題的方法求解小船渡河問(wèn)題有兩類：一是求最短渡河時(shí)間，二是求最短渡河位移．無(wú)論哪類都必須明確以下三點(diǎn)：(1)解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是：正確區(qū)分分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)，在船的航行方向也就是船頭指向方向的運(yùn)動(dòng)，是分運(yùn)動(dòng)；船的運(yùn)動(dòng)也就是船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，是合運(yùn)動(dòng)，一般情況下與船頭指向不共線．(2)運(yùn)動(dòng)分解的基本方法，按實(shí)際效果分解，一般用平行四邊形定則沿水流方向和船頭指向分解．(3)渡河時(shí)間只與垂直河岸的船的分速度有關(guān)，與水流速度無(wú)關(guān)．[技法點(diǎn)撥]求解小船渡河問(wèn)題的方法25物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的“輕桿、輕繩”模型1．模型特點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)至軌道最高點(diǎn)時(shí)的受力情況可分為兩類：一是無(wú)支撐(如球與繩連接、沿內(nèi)軌道的“過(guò)山車”等)，稱為“輕繩模型”；二是有支撐(如球與桿連接、小球在彎管內(nèi)運(yùn)動(dòng)等)，稱為“輕桿模型”．物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的“輕桿、輕繩”模型262．模型分析繩、桿模型常涉及臨界問(wèn)題，分析如下：輕繩模型輕桿模型常見(jiàn)類型過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件由小球能運(yùn)動(dòng)即可，得v臨＝02．模型分析輕繩模型輕桿模型常見(jiàn)過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件由小球能運(yùn)27輕繩模型輕桿模型討論分析輕繩模型輕桿模型討論分析28ABDABD29高中物理常見(jiàn)十種模型課件30高中物理常見(jiàn)十種模型課件31物理模型——雙星系統(tǒng)模型1．模型特點(diǎn)(1)兩顆星彼此相距較近，且間距保持不變．(2)兩顆星靠相互之間的萬(wàn)有引力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．(3)兩顆星繞同一圓心做圓周運(yùn)動(dòng)．物理模型——雙星系統(tǒng)模型322．模型分析(1)雙星運(yùn)動(dòng)的周期和角速度相等，各以一定的速率繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，才不至于因萬(wàn)有引力作用而吸在一起．(2)雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等，方向相反．(3)雙星繞共同的中心做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)總是位于旋轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，且三者在一條直線上．(4)雙星軌道半徑之和等于它們之間的距離．2．模型分析33BB34高中物理常見(jiàn)十種模型課件35[總結(jié)提升]

(1)解決雙星問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分星體間距與軌道半徑：萬(wàn)有引力定律中的r為兩星體間距離，向心力公式中的r為所研究星球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．(2)宇宙空間大量存在這樣的雙星系統(tǒng)，如地月系統(tǒng)就可視為一個(gè)雙星系統(tǒng)，只不過(guò)旋轉(zhuǎn)中心沒(méi)有出地殼而已，在不是很精確的計(jì)算中，可以認(rèn)為月球繞著地球的中心旋轉(zhuǎn)．[總結(jié)提升](1)解決雙星問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分星體間距與36物理模型——傳送帶模型中的功能問(wèn)題1．模型概述傳送帶模型典型的有水平和傾斜兩種情況，涉及功能角度的問(wèn)題主要有：求傳送帶對(duì)物體所做的功、物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解．物理模型——傳送帶模型中的功能問(wèn)題372．傳送帶模型問(wèn)題中的功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.(2)對(duì)WF和Q的理解：①傳送帶的功：WF＝Fx傳；②產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ffs相對(duì)．3．傳送帶模型問(wèn)題的分析流程2．傳送帶模型問(wèn)題中的功能關(guān)系分析38(16分)

如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持v0＝2m/s的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過(guò)時(shí)間1.9s，工件被傳送到h＝1.5m的高處，取g＝10m/s2，求：(1)工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能．[審題點(diǎn)睛]

(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析：1.9s內(nèi)工件是否一直加速？若工件先勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力是否相同？(2)能量轉(zhuǎn)化分析：多消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪幾種能量？各如何表示？(16分)如圖所示，繃緊39高中物理常見(jiàn)十種模型課件40高中物理常見(jiàn)十種模型課件41[建模感悟]

(1)水平傳送帶：共速后不受摩擦力，不再有能量轉(zhuǎn)化．傾斜傳送帶：共速后仍有靜摩擦力，仍有能量轉(zhuǎn)移．(2)滑動(dòng)摩擦力做功，其他能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，靜摩擦力做功，不產(chǎn)生內(nèi)能．[建模感悟](1)水平傳送帶：共速后不受摩擦力，不再有能量42物理模型——“柱體微元”模型的應(yīng)用1．模型構(gòu)建：物質(zhì)微粒定向移動(dòng)，以速度方向?yàn)檩S線從中選取一小圓柱作為研究對(duì)象，即為“柱體微元”模型．2．模型特點(diǎn)(1)柱體內(nèi)的粒子沿軸線可認(rèn)為做勻速運(yùn)動(dòng)．(2)柱體長(zhǎng)度l＝v·Δt(v為粒子的速度)，柱體橫截面積S＝πr2(r為柱體半徑)．物理模型——“柱體微元”模型的應(yīng)用43高中物理常見(jiàn)十種模型課件44來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流．已知質(zhì)子電荷量e＝1.60×10－19C．這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為多少？假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為N1和N2，則N1∶N2等于多少？來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為45高中物理常見(jiàn)十種模型課件46[答案]

6.25×1015個(gè)2∶1[方法總結(jié)]

“柱體微元”模型主要解決類流體問(wèn)題，如微觀粒子的定向移動(dòng)、液體流動(dòng)、氣體流動(dòng)等問(wèn)題．[答案]6.25×1015個(gè)2∶1[方法總結(jié)]“柱體微47物理模型——電磁感應(yīng)中的“雙桿”模型1．模型分類“雙桿”模型分為兩類：一類是“一動(dòng)一靜”，甲桿靜止不動(dòng)，乙桿運(yùn)動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是單桿問(wèn)題，不過(guò)要注意問(wèn)題包含著一個(gè)條件：甲桿靜止、受力平衡．另一種情況是兩桿都在運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這種情況，要注意兩桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相加還是相減．物理模型——電磁感應(yīng)中的“雙桿”模型482．分析方法通過(guò)受力分析，確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一般會(huì)有收尾狀態(tài)．對(duì)于收尾狀態(tài)則有恒定的速度或者加速度等，再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和能量觀點(diǎn)分析求解．2．分析方法49(14面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L＝0.4m．導(dǎo)軌所在空間被分)(2014·高考天津卷)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ＝30°的斜分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B＝0.5T．在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1＝0.1kg，電阻R1＝(14面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L＝500.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑．然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2＝0.4kg，電阻R2＝0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開(kāi)始下滑．cd在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g＝10m/s2.問(wèn)：(1)cd下滑的過(guò)程中，ab中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v多大；(3)從cd開(kāi)始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過(guò)程中，cd滑動(dòng)的距離x＝3.8m，此過(guò)程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少．0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑．然后，在區(qū)51[審題點(diǎn)睛]

(1)ab剛好不下滑，隱含F(xiàn)fm＝mgsinθ，方向沿斜面向上，ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，隱含F(xiàn)安＝Ffm＋mgsinθ，摩擦力方向沿斜面向下．(2)由于ab中的電流變化，產(chǎn)生的熱量要用功能關(guān)系(能量守恒)結(jié)合電路知識(shí)求解．[審題點(diǎn)睛](1)ab剛好不下滑，隱含F(xiàn)fm＝mgsin52高中物理常見(jiàn)十種模型課件53[答案]

(1)由a流向b

(2)5m/s

(3)1.3J[答案](1)由a流向b(2)5m/s(3)1.354[總結(jié)提升]分析“雙桿”模型問(wèn)題時(shí)，要注意雙桿之間的制約關(guān)系，即“動(dòng)桿”與“被動(dòng)桿”之間的關(guān)系，需要注意的是，最終兩桿的收尾狀態(tài)的確定是分析該類問(wèn)題的關(guān)鍵．[總結(jié)提升]分析“雙桿”模型問(wèn)題時(shí)，要注意雙桿之間的制約關(guān)55物理模型——單擺模型的應(yīng)用物理模型——單擺模型的應(yīng)用56[審題點(diǎn)睛]

(1)乙球在光滑圓弧內(nèi)做小角度往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此可按單擺模型處理．(2)乙球從A第一次到C點(diǎn)用時(shí)與單擺的周期關(guān)系為t＝________T.(3)乙球從A第n次到C用時(shí)表達(dá)式為_(kāi)___________．[審題點(diǎn)睛](1)乙球在光滑圓弧內(nèi)做小角度往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此可57高中物理常見(jiàn)十種模型課件58高中物理常見(jiàn)十種模型課件59高中物理常見(jiàn)十種模型課件60高中物理常見(jiàn)十種模型高中物理常見(jiàn)十種模型61物理模型——輕桿、輕繩、輕彈簧模型三種模型輕桿輕繩輕彈簧模型圖示物理模型——輕桿、輕繩、輕彈簧模型三種模型輕桿輕繩輕彈簧模型62三種模型輕桿輕繩輕彈簧模型特點(diǎn)形變特點(diǎn)方向特點(diǎn)作用效果特點(diǎn)大小突變特點(diǎn)只能發(fā)生微小形變?nèi)彳?，只能發(fā)生微小形變，各處張力大小相等既可伸長(zhǎng)，也可壓縮，各處彈力大小相等不一定沿桿，可以是任意方向只能沿繩，指向繩收縮的方向一定沿彈簧軸線，與形變方向相反可提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力可以發(fā)生突變可以發(fā)生突變一般不能發(fā)生突變?nèi)N模型輕桿輕繩輕彈簧模形變特點(diǎn)方向特點(diǎn)作用效果特點(diǎn)大小突變63如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37°，小球的重力為12N，輕繩的拉力為10N，水平輕彈簧的彈力為9N，求輕桿對(duì)小球的作用力．如圖所示，水平輕桿64[審題點(diǎn)睛]

輕繩的彈力方向一定沿繩收縮方向，具有唯一性，輕彈簧彈力沿彈簧軸線，方向有兩種可能．固定輕桿的彈力方向，具有多種可能性．因此應(yīng)分兩種情況確定輕桿對(duì)小球的作用力大小和方向．甲[審題點(diǎn)睛]輕繩的彈力方向一定沿繩收縮方向，具有唯一性，輕65乙[答案]見(jiàn)解析乙[答案]見(jiàn)解析66[建模感悟]

彈簧與橡皮筋的彈力特點(diǎn)(1)彈簧與橡皮筋產(chǎn)生的彈力遵循胡克定律F＝kx.(2)橡皮筋、彈簧的兩端及中間各點(diǎn)的彈力大小相等．(3)彈簧既能受拉力，也能受壓力(沿彈簧軸線)，而橡皮筋只能受拉力作用．(4)彈簧和橡皮筋中的彈力均不能突變，但當(dāng)將彈簧或橡皮筋剪斷時(shí)，其彈力立即消失．[建模感悟]彈簧與橡皮筋的彈力特點(diǎn)67物理模型——傳送帶模型中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1．模型特征一個(gè)物體以速度v0(v0≥0)在另一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的物體上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖甲、乙、丙所示．物理模型——傳送帶模型中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題682．建模指導(dǎo)傳送帶模型問(wèn)題包括水平傳送帶問(wèn)題和傾斜傳送帶問(wèn)題．(1)水平傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷．根據(jù)物體與傳送帶的相對(duì)速度方向判斷摩擦力方向．兩者速度相等是摩擦力突變的臨界條件．(2)傾斜傳送帶問(wèn)題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，從而確定其是否受到滑動(dòng)摩擦力作用．如果受到滑動(dòng)摩擦力作用應(yīng)進(jìn)一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時(shí)，物體所受的摩擦力有可能發(fā)生突變．2．建模指導(dǎo)69(18分)(2015·四川成都七中開(kāi)學(xué)考試)如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37°，從A到B長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝10.25m，傳送帶以v0＝10m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．在傳送帶上端A無(wú)初速地放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過(guò)會(huì)留下黑色痕跡．已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：(1)煤塊從A到B的時(shí)間；(2)煤塊從A到B的過(guò)程中傳送帶上形成痕跡的長(zhǎng)度．(18分)(2015·四川成都七70[審題點(diǎn)睛]

(1)煤塊剛放上時(shí)，判斷摩擦力的方向，計(jì)算加速度．(2)判斷煤塊能否達(dá)到與傳送帶速度相等，若不能，煤塊從A→B加速度不變，若能，則要進(jìn)一步判斷煤塊能否相對(duì)傳送帶滑動(dòng)．(3)達(dá)到相同速度后，若煤塊不再滑動(dòng)，則勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，形成的痕跡長(zhǎng)度等于傳送帶和煤塊對(duì)地的位移之差．煤塊若相對(duì)傳送帶滑動(dòng)，之后將以另一加速度運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，形成的痕跡與上段留下的痕跡重合，最后結(jié)果取兩次痕跡長(zhǎng)者．[審題點(diǎn)睛](1)煤塊剛放上時(shí)，判斷摩擦力的方向，計(jì)算71高中物理常見(jiàn)十種模型課件72[答案]

(1)1.5s

(2)5m[答案](1)1.5s(2)5m73高中物理常見(jiàn)十種模型課件74物理模型——“滑塊——滑板”模型的分析1．模型特點(diǎn)：上、下疊放兩個(gè)物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．2．模型分析解此類題的基本思路：(1)分析滑塊和木板的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度；(2)對(duì)滑塊和木板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)情況分析，找出滑塊和木板之間的位移關(guān)系或速度關(guān)系，建立方程．特別注意滑塊和木板的位移都是相對(duì)地面的位移．物理模型——“滑塊——滑板”模型的分析75高中物理常見(jiàn)十種模型課件76[審題點(diǎn)睛]

(1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動(dòng)，要比較兩者之間的摩擦力與最大靜摩擦力的關(guān)系，若f＜fm，則不滑動(dòng)，反之則發(fā)生滑動(dòng)．(2)兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，兩者運(yùn)動(dòng)的位移都是對(duì)地的，注意找位移與板長(zhǎng)的關(guān)系．[審題點(diǎn)睛](1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動(dòng)，要比較兩者之間77高中物理常見(jiàn)十種模型課件78[規(guī)律總結(jié)]

(1)滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng)；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長(zhǎng)．(2)滑塊是否會(huì)從滑板上掉下的臨界條件是：滑塊到達(dá)滑板一端時(shí)兩者共速．(3)滑塊不能從滑板上滑下的情況下，當(dāng)兩者共速時(shí)，兩者受力、加速度發(fā)生突變．[規(guī)律總結(jié)](1)滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若79物理模型——兩種運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)例一、小船渡河模型1．模型特點(diǎn)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大小、方向都不變，另一分運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，研究其速度方向不同時(shí)對(duì)合運(yùn)動(dòng)的影響．這樣的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可看做小船渡河模型．物理模型——兩種運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)例80高中物理常見(jiàn)十種模型課件811.(12分)河寬l＝300m，水速v2＝1m/s，船在靜水中的速度v1＝3m/s，欲分別按下列要求過(guò)河時(shí)，船頭應(yīng)與河岸成多大角度？過(guò)河時(shí)間是多少？(1)以最短時(shí)間過(guò)河；(2)以最小位移過(guò)河；(3)到達(dá)正對(duì)岸上游100m處．[審題點(diǎn)睛]

(1)水流速度不影響過(guò)河時(shí)間，因此當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，過(guò)河時(shí)間最短；(2)在船速大于水速的情況下，渡河的最小位移等于河寬，要求合速度v垂直河岸即可；(3)欲到達(dá)對(duì)岸上游100m處，應(yīng)使合速度指向該點(diǎn)．1.(12分)河寬l＝30082高中物理常見(jiàn)十種模型課件83[答案]見(jiàn)規(guī)范解答[答案]見(jiàn)規(guī)范解答84[技法點(diǎn)撥]

求解小船渡河問(wèn)題的方法求解小船渡河問(wèn)題有兩類：一是求最短渡河時(shí)間，二是求最短渡河位移．無(wú)論哪類都必須明確以下三點(diǎn)：(1)解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是：正確區(qū)分分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)，在船的航行方向也就是船頭指向方向的運(yùn)動(dòng)，是分運(yùn)動(dòng)；船的運(yùn)動(dòng)也就是船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，是合運(yùn)動(dòng)，一般情況下與船頭指向不共線．(2)運(yùn)動(dòng)分解的基本方法，按實(shí)際效果分解，一般用平行四邊形定則沿水流方向和船頭指向分解．(3)渡河時(shí)間只與垂直河岸的船的分速度有關(guān)，與水流速度無(wú)關(guān)．[技法點(diǎn)撥]求解小船渡河問(wèn)題的方法85物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的“輕桿、輕繩”模型1．模型特點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)至軌道最高點(diǎn)時(shí)的受力情況可分為兩類：一是無(wú)支撐(如球與繩連接、沿內(nèi)軌道的“過(guò)山車”等)，稱為“輕繩模型”；二是有支撐(如球與桿連接、小球在彎管內(nèi)運(yùn)動(dòng)等)，稱為“輕桿模型”．物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的“輕桿、輕繩”模型862．模型分析繩、桿模型常涉及臨界問(wèn)題，分析如下：輕繩模型輕桿模型常見(jiàn)類型過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件由小球能運(yùn)動(dòng)即可，得v臨＝02．模型分析輕繩模型輕桿模型常見(jiàn)過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件由小球能運(yùn)87輕繩模型輕桿模型討論分析輕繩模型輕桿模型討論分析88ABDABD89高中物理常見(jiàn)十種模型課件90高中物理常見(jiàn)十種模型課件91物理模型——雙星系統(tǒng)模型1．模型特點(diǎn)(1)兩顆星彼此相距較近，且間距保持不變．(2)兩顆星靠相互之間的萬(wàn)有引力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．(3)兩顆星繞同一圓心做圓周運(yùn)動(dòng)．物理模型——雙星系統(tǒng)模型922．模型分析(1)雙星運(yùn)動(dòng)的周期和角速度相等，各以一定的速率繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，才不至于因萬(wàn)有引力作用而吸在一起．(2)雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等，方向相反．(3)雙星繞共同的中心做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)總是位于旋轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，且三者在一條直線上．(4)雙星軌道半徑之和等于它們之間的距離．2．模型分析93BB94高中物理常見(jiàn)十種模型課件95[總結(jié)提升]

(1)解決雙星問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分星體間距與軌道半徑：萬(wàn)有引力定律中的r為兩星體間距離，向心力公式中的r為所研究星球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．(2)宇宙空間大量存在這樣的雙星系統(tǒng)，如地月系統(tǒng)就可視為一個(gè)雙星系統(tǒng)，只不過(guò)旋轉(zhuǎn)中心沒(méi)有出地殼而已，在不是很精確的計(jì)算中，可以認(rèn)為月球繞著地球的中心旋轉(zhuǎn)．[總結(jié)提升](1)解決雙星問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分星體間距與96物理模型——傳送帶模型中的功能問(wèn)題1．模型概述傳送帶模型典型的有水平和傾斜兩種情況，涉及功能角度的問(wèn)題主要有：求傳送帶對(duì)物體所做的功、物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解．物理模型——傳送帶模型中的功能問(wèn)題972．傳送帶模型問(wèn)題中的功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.(2)對(duì)WF和Q的理解：①傳送帶的功：WF＝Fx傳；②產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ffs相對(duì)．3．傳送帶模型問(wèn)題的分析流程2．傳送帶模型問(wèn)題中的功能關(guān)系分析98(16分)

如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持v0＝2m/s的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過(guò)時(shí)間1.9s，工件被傳送到h＝1.5m的高處，取g＝10m/s2，求：(1)工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能．[審題點(diǎn)睛]

(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析：1.9s內(nèi)工件是否一直加速？若工件先勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力是否相同？(2)能量轉(zhuǎn)化分析：多消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪幾種能量？各如何表示？(16分)如圖所示，繃緊99高中物理常見(jiàn)十種模型課件100高中物理常見(jiàn)十種模型課件101[建模感悟]

(1)水平傳送帶：共速后不受摩擦力，不再有能量轉(zhuǎn)化．傾斜傳送帶：共速后仍有靜摩擦力，仍有能量轉(zhuǎn)移．(2)滑動(dòng)摩擦力做功，其他能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，靜摩擦力做功，不產(chǎn)生內(nèi)能．[建模感悟](1)水平傳送帶：共速后不受摩擦力，不再有能量102物理模型——“柱體微元”模型的應(yīng)用1．模型構(gòu)建：物質(zhì)微粒定向移動(dòng)，以速度方向?yàn)檩S線從中選取一小圓柱作為研究對(duì)象，即為“柱體微元”模型．2．模型特點(diǎn)(1)柱體內(nèi)的粒子沿軸線可認(rèn)為做勻速運(yùn)動(dòng)．(2)柱體長(zhǎng)度l＝v·Δt(v為粒子的速度)，柱體橫截面積S＝πr2(r為柱體半徑)．物理模型——“柱體微元”模型的應(yīng)用103高中物理常見(jiàn)十種模型課件104來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流．已知質(zhì)子電荷量e＝1.60×10－19C．這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為多少？假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為N1和N2，則N1∶N2等于多少？來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為105高中物理常見(jiàn)十種模型課件106[答案]

6.25×1015個(gè)2∶1[方法總結(jié)]

“柱體微元”模型主要解決類流體問(wèn)題，如微觀粒子的定向移動(dòng)、液體流動(dòng)、氣體流動(dòng)等問(wèn)題．[答案]6.25×1015個(gè)2∶1[方法總結(jié)]“柱體微107物理模型——電磁感應(yīng)中的“雙桿”模型1．模型分類“雙桿”模型分為兩類：一類是“一動(dòng)一靜”，甲桿靜止不動(dòng)，乙桿運(yùn)動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是單桿問(wèn)題，不過(guò)要注意問(wèn)題包含著一個(gè)條件：甲桿靜止、