高中物理常見十種模型課件

高中物理常見十種模型高中物理常見十種模型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形變特點方向特點作用效果特點大小突變特點只能發(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，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方向特點作用效果特點大小突變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，求輕桿對小球的作用力．如圖所示，水平輕桿4[審題點睛]

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小球的作用力大小和方向．甲[審題點睛]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]見解析乙[答案]見解析6[建模感悟]

彈簧與橡皮筋的彈力特點(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，其彈力立即消失．[建模感悟]彈簧與橡皮筋的彈力特點7物理模型——傳送帶模型中的動力學(xué)問題1．模型特征一個物體以速度v0(v0≥0)在另一個勻速運動的物體上開始運動的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖甲、乙、丙所示．物理模型——傳送帶模型中的動力學(xué)問題82．建模指導(dǎo)傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題．(1)水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷．根據(jù)物體與傳送帶的相對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)傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而確定其是否受到滑動摩擦力作用．如果受到滑動摩擦力作用應(yīng)進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動情況．當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時，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)(2015·四川成都七中開學(xué)考試)如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37°，從A到B長度為L＝10.25m，傳送帶以v0＝10m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動．在傳送帶上端A無初速地放一個質(zhì)量為m＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色痕跡．已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：(1)煤塊從A到B的時間；(2)煤塊從A到B的過程中傳送帶上形成痕跡的長度．(18分)(2015·四川成都七10[審題點睛]

(1)煤塊剛放上時，判斷摩擦力的方向，計算加速度．(2)判斷煤塊能否達到與傳送帶速度相等，若不能，煤塊從A→B加速度不變，若能，則要進一步判斷煤塊能否相對傳送帶滑動．(3)達到相同速度后，若煤塊不再滑動，則勻速運動到B點，形成的痕跡長度等于傳送帶和煤塊對地的位移之差．煤塊若相對傳送帶滑動，之后將以另一加速度運動到B點，形成的痕跡與上段留下的痕跡重合，最后結(jié)果取兩次痕跡長者．[審題點睛](1)煤塊剛放上時，判斷摩擦力的方向，計算11高中物理常見十種模型課件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：上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動．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)對滑塊和木板進行運動情況分析，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高中物理常見十種模型課件16[審題點睛]

(1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動，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，反之則發(fā)生滑動．(2)兩者發(fā)生相對滑動時，兩者運動的位移都是對地的，注意找位移與板長的關(guān)系．[審題點睛](1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動，要比較兩者之間17高中物理常見十種模型課件18[規(guī)律總結(jié)]

(1)滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運動，位移之差等于板長；反向運動時，位移之和等于板長．(2)滑塊是否會從滑板上掉下的臨界條件是：滑塊到達滑板一端時兩者共速．(3)滑塊不能從滑板上滑下的情況下，當(dāng)兩者共速時，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動到另一端的過程中，若19物理模型——兩種運動的合成與分解實例一、小船渡河模型1．模型特點兩個分運動和合運動都是勻速直線運動，其中一個分運動的速度大小、方向都不變，另一分運動的速度大小不變，研究其速度方向不同時對合運動的影響．這樣的運動系統(tǒng)可看做小船渡河模型．物理模型——兩種運動的合成與分解實例20高中物理常見十種模型課件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河時，船頭應(yīng)與河岸成多大角度？過河時間是多少？(1)以最短時間過河；(2)以最小位移過河；(3)到達正對岸上游100m處．[審題點睛]

(1)水流速度不影響過河時間，因此當(dāng)船頭垂直河岸時，過河時間最短；(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)欲到達對岸上游100m處，應(yīng)使合速度指向該點．1.(12分)河寬l＝30022高中物理常見十種模型課件23[答案]見規(guī)范解答[答案]見規(guī)范解答24[技法點撥]

求解小船渡河問題的方法求解小船渡河問題有兩類：一是求最短渡河時間，二是求最短渡河位移．無論哪類都必須明確以下三點：(1)解決這類問題的關(guān)鍵是：正確區(qū)分分運動和合運動，在船的航行方向也就是船頭指向方向的運動，是分運動；船的運動也就是船的實際運動，是合運動，一般情況下與船頭指向不共線．(2)運動分解的基本方法，按實際效果分解，一般用平行四邊形定則沿水流方向和船頭指向分解．(3)渡河時間只與垂直河岸的船的分速度有關(guān)，與水流速度無關(guān)．[技法點撥]求解小船渡河問題的方法25物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運動的“輕桿、輕繩”模型1．模型特點在豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體，運動至軌道最高點時的受力情況可分為兩類：一是無支撐(如球與繩連接、沿內(nèi)軌道的“過山車”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)運動等)，稱為“輕桿模型”．物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運動的“輕桿、輕繩”模型262．模型分析繩、桿模型常涉及臨界問題，分析如下：輕繩模型輕桿模型常見類型過最高點的臨界條件由小球能運動即可，得v臨＝02．模型分析輕繩模型輕桿模型常見過最高點的臨界條件由小球能運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高中物理常見十種模型課件30高中物理常見十種模型課件31物理模型——雙星系統(tǒng)模型1．模型特點(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有引力做勻速圓周運動．(3)兩顆星繞同一圓心做圓周運動．物理模型——雙星系統(tǒng)模型322．模型分析(1)雙星運動的周期和角速度相等，各以一定的速率繞某一點轉(zhuǎn)動，才不至于因萬有引力作用而吸在一起．(2)雙星做勻速圓周運動的向心力大小相等，方向相反．(3)雙星繞共同的中心做圓周運動時總是位于旋轉(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高中物理常見十種模型課件35[總結(jié)提升]

(1)解決雙星問題時，應(yīng)注意區(qū)分星體間距與軌道半徑：萬有引力定律中的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動的軌道半徑．(2)宇宙空間大量存在這樣的雙星系統(tǒng)，如地月系統(tǒng)就可視為一個雙星系統(tǒng)，只不過旋轉(zhuǎn)中心沒有出地殼而已，在不是很精確的計算中，可以認(rèn)為月球繞著地球的中心旋轉(zhuǎn)．[總結(jié)提升](1)解決雙星問題時，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，涉及功能角度的問題主要有：求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動機多消耗的電能等，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題372．傳送帶模型問題中的功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.(2)對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．3．傳送帶模型問題的分析流程2．傳送帶模型問題中的功能關(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°，皮帶在電動機的帶動下，始終保持v0＝2m/s的速率運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件(可看做質(zhì)點)輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過時間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摩擦因數(shù)；(2)電動機由于傳送工件多消耗的電能．[審題點睛]

(1)運動過程分析：1.9s內(nèi)工件是否一直加速？若工件先勻加速后勻速運動，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高中物理常見十種模型課件40高中物理常見十種模型課件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，以速度方向為軸線從中選取一小圓柱作為研究對象，即為“柱體微元”模型．2．模型特點(1)柱體內(nèi)的粒子沿軸線可認(rèn)為做勻速運動．(2)柱體長度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高中物理常見十種模型課件44來自質(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，形成電流強度為1mA的細柱形質(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？來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為45高中物理常見十種模型課件46[答案]

6.25×1015個2∶1[方法總結(jié)]

“柱體微元”模型主要解決類流體問題，如微觀粒子的定向移動、液體流動、氣體流動等問題．[答案]6.25×1015個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“一動一靜”，甲桿靜止不動，乙桿運動，其實質(zhì)是單桿問題，不過要注意問題包含著一個條件：甲桿靜止、受力平衡．另一種情況是兩桿都在運動，對于這種情況，要注意兩桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是相加還是相減．物理模型——電磁感應(yīng)中的“雙桿”模型482．分析方法通過受力分析，確定運動狀態(tài)，一般會有收尾狀態(tài)．對于收尾狀態(tài)則有恒定的速度或者加速度等，再結(jié)合運動學(xué)規(guī)律、牛頓運動定律和能量觀點分析求解．2．分析方法49(14面上，導(dǎo)軌電阻不計，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中的勻強磁場方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為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，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，由靜止開始下滑．cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中，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：(1)cd下滑的過程中，ab中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動時，cd的速度v多大；(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x＝3.8m，此過程中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剛要向上滑動時，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)合電路知識求解．[審題點睛](1)ab剛好不下滑，隱含F(xiàn)fm＝mgsin52高中物理常見十種模型課件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”模型問題時，要注意雙桿之間的制約關(guān)系，即“動桿”與“被動桿”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題的關(guān)鍵．[總結(jié)提升]分析“雙桿”模型問題時，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[審題點睛]

(1)乙球在光滑圓弧內(nèi)做小角度往復(fù)運動，因此可按單擺模型處理．(2)乙球從A第一次到C點用時與單擺的周期關(guān)系為t＝________T.(3)乙球從A第n次到C用時表達式為____________．[審題點睛](1)乙球在光滑圓弧內(nèi)做小角度往復(fù)運動，因此可57高中物理常見十種模型課件58高中物理常見十種模型課件59高中物理常見十種模型課件60高中物理常見十種模型高中物理常見十種模型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形變特點方向特點作用效果特點大小突變特點只能發(fā)生微小形變?nèi)彳洠荒馨l(fā)生微小形變，各處張力大小相等既可伸長，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方向特點作用效果特點大小突變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，求輕桿對小球的作用力．如圖所示，水平輕桿64[審題點睛]

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小球的作用力大小和方向．甲[審題點睛]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]見解析乙[答案]見解析66[建模感悟]

彈簧與橡皮筋的彈力特點(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，其彈力立即消失．[建模感悟]彈簧與橡皮筋的彈力特點67物理模型——傳送帶模型中的動力學(xué)問題1．模型特征一個物體以速度v0(v0≥0)在另一個勻速運動的物體上開始運動的力學(xué)系統(tǒng)可看做“傳送帶”模型，如圖甲、乙、丙所示．物理模型——傳送帶模型中的動力學(xué)問題682．建模指導(dǎo)傳送帶模型問題包括水平傳送帶問題和傾斜傳送帶問題．(1)水平傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷．根據(jù)物體與傳送帶的相對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)傾斜傳送帶問題：求解的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而確定其是否受到滑動摩擦力作用．如果受到滑動摩擦力作用應(yīng)進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動情況．當(dāng)物體速度與傳送帶速度相等時，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)(2015·四川成都七中開學(xué)考試)如圖所示，傳送帶與地面傾角θ＝37°，從A到B長度為L＝10.25m，傳送帶以v0＝10m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動．在傳送帶上端A無初速地放一個質(zhì)量為m＝0.5kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5.煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色痕跡．已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2，求：(1)煤塊從A到B的時間；(2)煤塊從A到B的過程中傳送帶上形成痕跡的長度．(18分)(2015·四川成都七70[審題點睛]

(1)煤塊剛放上時，判斷摩擦力的方向，計算加速度．(2)判斷煤塊能否達到與傳送帶速度相等，若不能，煤塊從A→B加速度不變，若能，則要進一步判斷煤塊能否相對傳送帶滑動．(3)達到相同速度后，若煤塊不再滑動，則勻速運動到B點，形成的痕跡長度等于傳送帶和煤塊對地的位移之差．煤塊若相對傳送帶滑動，之后將以另一加速度運動到B點，形成的痕跡與上段留下的痕跡重合，最后結(jié)果取兩次痕跡長者．[審題點睛](1)煤塊剛放上時，判斷摩擦力的方向，計算71高中物理常見十種模型課件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：上、下疊放兩個物體，并且兩物體在摩擦力的相互作用下發(fā)生相對滑動．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)對滑塊和木板進行運動情況分析，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高中物理常見十種模型課件76[審題點睛]

(1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動，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，反之則發(fā)生滑動．(2)兩者發(fā)生相對滑動時，兩者運動的位移都是對地的，注意找位移與板長的關(guān)系．[審題點睛](1)判斷兩者之間是否發(fā)生滑動，要比較兩者之間77高中物理常見十種模型課件78[規(guī)律總結(jié)]

(1)滑塊由滑板的一端運動到另一端的過程中，若滑塊和滑板同向運動，位移之差等于板長；反向運動時，位移之和等于板長．(2)滑塊是否會從滑板上掉下的臨界條件是：滑塊到達滑板一端時兩者共速．(3)滑塊不能從滑板上滑下的情況下，當(dāng)兩者共速時，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動到另一端的過程中，若79物理模型——兩種運動的合成與分解實例一、小船渡河模型1．模型特點兩個分運動和合運動都是勻速直線運動，其中一個分運動的速度大小、方向都不變，另一分運動的速度大小不變，研究其速度方向不同時對合運動的影響．這樣的運動系統(tǒng)可看做小船渡河模型．物理模型——兩種運動的合成與分解實例80高中物理常見十種模型課件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河時，船頭應(yīng)與河岸成多大角度？過河時間是多少？(1)以最短時間過河；(2)以最小位移過河；(3)到達正對岸上游100m處．[審題點睛]

(1)水流速度不影響過河時間，因此當(dāng)船頭垂直河岸時，過河時間最短；(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)欲到達對岸上游100m處，應(yīng)使合速度指向該點．1.(12分)河寬l＝30082高中物理常見十種模型課件83[答案]見規(guī)范解答[答案]見規(guī)范解答84[技法點撥]

求解小船渡河問題的方法求解小船渡河問題有兩類：一是求最短渡河時間，二是求最短渡河位移．無論哪類都必須明確以下三點：(1)解決這類問題的關(guān)鍵是：正確區(qū)分分運動和合運動，在船的航行方向也就是船頭指向方向的運動，是分運動；船的運動也就是船的實際運動，是合運動，一般情況下與船頭指向不共線．(2)運動分解的基本方法，按實際效果分解，一般用平行四邊形定則沿水流方向和船頭指向分解．(3)渡河時間只與垂直河岸的船的分速度有關(guān)，與水流速度無關(guān)．[技法點撥]求解小船渡河問題的方法85物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運動的“輕桿、輕繩”模型1．模型特點在豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體，運動至軌道最高點時的受力情況可分為兩類：一是無支撐(如球與繩連接、沿內(nèi)軌道的“過山車”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)運動等)，稱為“輕桿模型”．物理模型——豎直平面內(nèi)圓周運動的“輕桿、輕繩”模型862．模型分析繩、桿模型常涉及臨界問題，分析如下：輕繩模型輕桿模型常見類型過最高點的臨界條件由小球能運動即可，得v臨＝02．模型分析輕繩模型輕桿模型常見過最高點的臨界條件由小球能運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高中物理常見十種模型課件90高中物理常見十種模型課件91物理模型——雙星系統(tǒng)模型1．模型特點(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有引力做勻速圓周運動．(3)兩顆星繞同一圓心做圓周運動．物理模型——雙星系統(tǒng)模型922．模型分析(1)雙星運動的周期和角速度相等，各以一定的速率繞某一點轉(zhuǎn)動，才不至于因萬有引力作用而吸在一起．(2)雙星做勻速圓周運動的向心力大小相等，方向相反．(3)雙星繞共同的中心做圓周運動時總是位于旋轉(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高中物理常見十種模型課件95[總結(jié)提升]

(1)解決雙星問題時，應(yīng)注意區(qū)分星體間距與軌道半徑：萬有引力定律中的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動的軌道半徑．(2)宇宙空間大量存在這樣的雙星系統(tǒng)，如地月系統(tǒng)就可視為一個雙星系統(tǒng)，只不過旋轉(zhuǎn)中心沒有出地殼而已，在不是很精確的計算中，可以認(rèn)為月球繞著地球的中心旋轉(zhuǎn)．[總結(jié)提升](1)解決雙星問題時，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，涉及功能角度的問題主要有：求傳送帶對物體所做的功、物體和傳送帶由于相對滑動而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動機多消耗的電能等，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題972．傳送帶模型問題中的功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q.(2)對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．3．傳送帶模型問題的分析流程2．傳送帶模型問題中的功能關(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°，皮帶在電動機的帶動下，始終保持v0＝2m/s的速率運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10kg的工件(可看做質(zhì)點)輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過時間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摩擦因數(shù)；(2)電動機由于傳送工件多消耗的電能．[審題點睛]

(1)運動過程分析：1.9s內(nèi)工件是否一直加速？若工件先勻加速后勻速運動，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高中物理常見十種模型課件100高中物理常見十種模型課件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，以速度方向為軸線從中選取一小圓柱作為研究對象，即為“柱體微元”模型．2．模型特點(1)柱體內(nèi)的粒子沿軸線可認(rèn)為做勻速運動．(2)柱體長度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高中物理常見十種模型課件104來自質(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，形成電流強度為1mA的細柱形質(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？來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為105高中物理常見十種模型課件106[答案]

6.25×1015個2∶1[方法總結(jié)]

“柱體微元”模型主要解決類流體問題，如微觀粒子的定向移動、液體流動、氣體流動等問題．[答案]6.25×1015個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“一動一靜”，甲桿靜止不動，乙桿運動，其實質(zhì)是單桿問題，不過要注意問題包含著一個條件：甲桿靜止、