2025年高三物理總復(fù)習(xí)物理模型及實(shí)例匯編

第2頁共7頁2025年高三物理總復(fù)習(xí)物理模型及實(shí)例匯編（精編版）一、力學(xué)部分1．力平衡中的最小值問題：在三力平衡問題中，若有一個(gè)力的大小和方向都不變，另有一個(gè)力的方向不變，則第三個(gè)力一定存在著最小值：例：圖中重物的質(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θ。當(dāng)AO的拉力F1的方向和BO的拉力F2的方向垂直時(shí)，拉力F1有最小值。

FF2．整體法的解題技巧例：如圖：兩小球受到一對大小相等、方向相反的力，用整體法立即可判定上面的懸線不發(fā)生傾斜。FF 3．物體在斜面上的三種情況的討論：μ＝tgθμ＜tgθμ＞tgθ4．動(dòng)中有靜的問題例：如圖所示,質(zhì)量M=10千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上,滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.02。在木楔的傾角θ為30°的斜面上,有一質(zhì)量m=1.0千克的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當(dāng)滑行路程s=1.4米時(shí),其速度v=1.4米/秒.在這過程中木楔沒有動(dòng).求地面對木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10米/秒2)由勻加速運(yùn)動(dòng)的公式v2=v02+2as,得物塊沿斜面下滑的加速度為由于a<gsinθ=5米/秒,可知物塊受到摩擦力作用.分析物塊受力,它受三個(gè)力,如圖19-23所示,對于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛頓定律,有 mgsinθ-f1=ma, ② mgcosθ-N1=0, ③分析木楔受力,它受五個(gè)力作用,如圖19-23所示,對于水平方向,由牛頓定律,有 f2+f1cosθ-N1sinθ=0, ④由此可解得地面作用于木楔的摩擦力f2=N1sinθ-f1cosθ=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ 此力的方向與圖中所設(shè)的一致(由C指向B的方向)5．運(yùn)動(dòng)學(xué)中的幾個(gè)重要結(jié)論：平均速度v=s/t對于勻變速運(yùn)動(dòng)來說：vt=v0+ats=v0t+1/2at2v02-vt2=2ass=()t對于勻變速運(yùn)動(dòng)來說，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度與其時(shí)間中點(diǎn)的即時(shí)速度是相等的：v=s/t=(v0+vt)/2其位移中點(diǎn)的即時(shí)速度是v=相鄰兩段等時(shí)間T內(nèi)的位移差ΔS=S2-S1=aT2幾個(gè)重要結(jié)論：等時(shí)性問題最短時(shí)間問題例：一間新房即將建成時(shí)要封頂，考慮到下雨時(shí)落至房頂?shù)挠甑文鼙M快地淌離房頂，要設(shè)計(jì)好房頂?shù)钠露龋O(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度無摩擦的運(yùn)動(dòng)，那么圖中所示四種情況中符合要求的是：試證明：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從豎直的圓環(huán)的最高點(diǎn)沿不同角度的光滑的弦下滑，到達(dá)圓周上的時(shí)間是一樣的。平拋運(yùn)動(dòng)公式：勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)：水平位移：x=vot水平分速度：vx=vo豎直分運(yùn)動(dòng)：豎直位移：y=gt2豎直分速度：vy=gt軌跡：位移的方向可用s與x軸正方向的夾角α表示，α滿足下述關(guān)系上式為拋物線方程，“拋物線”的名稱就是從物理來的。例：用閃光照相方法研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，由于某種原因，只拍到了部分方格背景及小球的三個(gè)瞬時(shí)位置（圖4-3）．若已知閃光時(shí)間間隔為Δt=0.1s，則小球運(yùn)動(dòng)中初速度大小為多少？小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小多大？g取10m/s2，每小格邊長均為l=5cm．6．天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的幾個(gè)重要結(jié)論：在天體上的應(yīng)用：（M一天體質(zhì)量R一天體半徑g一某天體表面重力加速度）a、萬有引力=向心力Gb、在地球表面附近，重力=萬有引力mg=Gg=G（黃金代換）第一宇宙速度mg=mV=7．機(jī)械能：功W=FScosα功率P=W/t=Fv動(dòng)能定理：W合=ΔEK機(jī)械能守恒定律：或：例：汽車以速率v1沿一斜坡向上勻速行駛，若保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，沿此斜坡向下勻速行駛的速率為v2，則汽車以同樣大小的功率在水平路面上行駛時(shí)的最大速率為（設(shè)三情況下汽車所受的阻力相同）分析設(shè)汽車的質(zhì)量為m，斜坡傾角為α，汽車沿斜坡勻速向上和勻速向下時(shí)的牽引力分別為F1、F2，阻力大小為f，根據(jù)力平衡條件和功率公式可知聯(lián)立兩式，得所受阻力的大小代入①式或②式，得發(fā)動(dòng)機(jī)的功率若汽車沿水平路面行駛，達(dá)最大車速時(shí)牽引力等于阻力，即F3=f或F3=f=P/V3所以V3=P/f=2V1V2/（V1+V2）討論：：機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用：一、解題步驟：①根據(jù)題意，選取研究對象（物體或相互作用的物體系）；②分析研究對象在運(yùn)動(dòng)過程中所受各力的做功情況，判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件；③若符合定律成立的條件，先要選取合適的零勢能的參考平面，確定研究對象在運(yùn)動(dòng)過程的初、末狀態(tài)的機(jī)械能的值；④據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，并代入數(shù)值求解。二、守恒的特點(diǎn)：①應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題，只須考慮運(yùn)動(dòng)的初末狀態(tài)，不必考慮兩個(gè)狀態(tài)之間的過程細(xì)節(jié)。F②若系統(tǒng)中只有重力（彈力）做功，而無外力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。F例：在37°的斜面上，平行于斜面的8牛拉力作用在質(zhì)量為1千克的物體上，(g=10m/s2)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體初速度為V0，當(dāng)上升一段距離時(shí)，速度變?yōu)閂，則在這一過程中：物體的動(dòng)能增加了B．物體的機(jī)械能減小了C．物體的機(jī)械能增加了D．物體的機(jī)械能的變化不能確定請同學(xué)們小結(jié)：（1）物體的動(dòng)能增加或減少的條件：（2）物體的機(jī)械能增加或減少的條件：8．摩擦力做功的幾個(gè)特點(diǎn)：（1）斜面問題：例：如圖所示三條斜軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ與水平面夾角依次是30°、45°、60°，頂端在同一點(diǎn)，在水平面上投影的長度相同。三個(gè)相同小滑塊從頂端由靜止開始分別沿三個(gè)斜面下滑并到達(dá)同一水平面MN，已知三個(gè)斜面跟滑塊間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則三個(gè)滑塊到達(dá)MN時(shí)的速率大小的比較如何？(空氣阻力不計(jì))

小結(jié)：斜面上摩擦力作的功與其在水平面上投影的長度相同的水平面上摩擦力作的功相等。（2）摩擦力與相對位移的乘積W=fL=系統(tǒng)的機(jī)械能的損失=熱能Q例：質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v0射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊，子彈鉆入木塊的深度為d后留在木塊中，則木塊對子彈的阻力為多少？例：如圖：一木塊分為上下兩層并緊密粘合在一起，上層由較軟的材料制成，下層用較硬的材料制成，靜止放在光滑水平面上。一顆子彈沿水平方向以一定速度入射木塊上層時(shí)，剛好要射穿木塊而留在了木塊中；如果子彈沿水平方向以相同速度入射木塊下層時(shí)，剛剛能進(jìn)入木塊中一半深度，則兩次入射相比較 A．入射上層時(shí)，子彈對木塊做的功較多B．入射下層時(shí)，子彈對木塊的沖量較大C．入射上層時(shí)，產(chǎn)生的熱量較多D．以上說法都不對3傳送帶問題傳送帶裝置做的總功等于物體增加的動(dòng)能的兩倍，即W=mV2=1/2mV2+Q傳送過程的最短時(shí)間和對應(yīng)的傳送帶裝置的最小速度問題？例：一傳送帶裝置示意如圖，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，AB和CD都與BC相切?，F(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上，放置時(shí)初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為h。穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L。每個(gè)箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)（忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng)）。已知在一段相當(dāng)長的時(shí)間T內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N。這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無相對滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動(dòng)機(jī)的平均抽出功率。解答：設(shè)傳送帶的運(yùn)動(dòng)速度為v0，在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中，小貨箱先在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)這段路程為s，所用時(shí)間為t，加速度為a，則對小箱有①②在這段時(shí)間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為③由以上可得④用f表示小箱與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力，則傳送帶對小箱做功為⑤傳送帶克服小箱對它的摩擦力做功⑥兩者之差就是克服摩擦力做功發(fā)出的熱量⑦可見，在小箱加速運(yùn)動(dòng)過程中，小箱獲得的動(dòng)能與發(fā)熱量相等。T時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)輸出的功為⑧此功用于增加小箱的動(dòng)能、勢能以及克服摩擦力發(fā)熱，即⑨已知相鄰兩小箱的距離為L，所以⑩聯(lián)立⑦⑧⑨⑩，得⑾二、熱學(xué)部分幾個(gè)重要的數(shù)量級概念：想氣體及氣體壓強(qiáng)的微觀解釋內(nèi)能的概念理想氣體的幾種表述：（1）溫度不太低、壓強(qiáng)不太高（2）理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞三種特殊情況：(1)等溫變化E=0，即W+Q=0(2)絕熱膨脹或壓縮：Q=0即W=E（3）等容變化：W=0，Q=E三、電學(xué)部分1、靜電學(xué)中的類平拋問題利用電場使帶電粒子加速帶電粒子垂直電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn),帶電粒子側(cè)移的距離若帶電粒子是經(jīng)過同一加速電場U2加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場U1偏轉(zhuǎn)的側(cè)移Y=U1L2/4dU2從此式可說明在q、m、L、d、v。一定的條件下，偏轉(zhuǎn)距離y與偏轉(zhuǎn)電壓U成正比帶電粒子從偏轉(zhuǎn)電場飛出的速度方向與進(jìn)入此電場的初速度方向之間的夾角叫偏角。用Ф表示，則Ф由下式?jīng)Q定關(guān)于圖中X=L/2的證明：恒電路中的幾個(gè)重要規(guī)律短路斷路路端電壓最大功率問題電源效率的幾個(gè)表達(dá)式電流強(qiáng)度的微觀表述：I=nevs根據(jù)U＝E-Ir，U是I的一次函數(shù)，(如圖所示)(1)直線與U軸交點(diǎn)A，表示了當(dāng)I＝0時(shí)的路端電壓U的值，由U=E-Ir知，當(dāng)I＝0時(shí)，U=E．又由當(dāng)I=0時(shí)，R→∞，此時(shí)外電路開路，外電路開路時(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢。在圖象上是直線在U軸上的截距.(2)直線與I軸的交點(diǎn)B，表示了當(dāng)U=0時(shí)的電流，而欲使U=0．只有外電路短路時(shí)，R=0，此時(shí)電源的內(nèi)阻r=E/I0I0是短路電流。r=E/I0在數(shù)值上等于圖線斜率的負(fù)值．證明電源最大輸出功率定理，即證明當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大。此時(shí)=50％電源效率：==R/(R+r)3、霍爾效應(yīng)問題如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A/之間會(huì)產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電熱差U、電流I和B的關(guān)系為 式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)?；魻栃?yīng)可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢差。設(shè)電流I是由電子和定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢_____下側(cè)面A的電勢（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)其中h代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。解答：電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有 得：U=hvB 通過導(dǎo)體的電流密度I=nev·d·h 由，有 得4、電磁感應(yīng)問題中的幾個(gè)重要結(jié)論5、安培力的沖量=Ft=IBLt=BLQ6、電磁感應(yīng)問題中的電量表達(dá)式Q=Δφ/（R+r）7、感應(yīng)電動(dòng)勢BLv的三種證明方法：四、交流電部分eab=BLvsinωte＝2BLvsinωt．令Em＝2BLv，我們得到e=Emsinωti＝e/R＝（Em/R）sinωt，其中Em/R為電流的最大值，用Im表示，于是有若從線圈平面經(jīng)過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，則有：(1)在t時(shí)刻交流電動(dòng)勢的即時(shí)值e＝NBSωsinωt．(2)交流電動(dòng)勢的最大值εm＝NBSωi=Imsinωt．可見，感應(yīng)電流也是按正弦規(guī)律變化的．電感是“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻”．電容是“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”．1、正弦交流電的幾種表述：①e=εmsinωtu=Umsinωti=Imsinωt②