2019年高考物理三轮:动力学中三种典型的模型概要
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高中物理动力学中三种典型物理模型总结
一、“等时圆”模型 1.两种模型(如图1)
图1
2.等时性的证明
设某一条光滑弦与水平方向的夹角为α,圆的直径为d (如图2).根据物体沿光滑弦做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a =g sin α,
位移为s =d sin α,所以运动时间为t 0=
2s
a
图2
即沿同一起点或终点的各条光滑弦运动具有等时性,运动时间与弦的倾角、长短无关.
二、“传送带”模型
1.水平传送带模型
2.倾斜传送带模型
三、“滑块—木板”模型
1.模型特点
滑块(视为质点)置于长木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动.
2.两种位移关系
滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板向同一方向运动,则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板向相反方向运动,则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度.
【等时圆模型典例分析】
【传送带模型典例分析】
1.水平传送带
水平传送带又分为两种情况:物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向. 在匀速运动的水平传送带上,只要物体和传送带不共速,物体就会在滑动摩擦力的作用下,朝着和传送带共速的方向变速(若v物
计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况:①若二者同向,则Δs=|s传-s物|;②若二者反向,则Δs=|s传|+|s物|.
2.倾斜传送带
物体沿倾角为θ的传送带传送时,可以分为两类:物体由底端向上运动,或者由顶端向下运动.解决倾斜传送带问题时要特别注意mg sin θ与μmg cos θ的大小和方向的关系,进一步判断物体所受合力与速度方向的关系,确定物体运动情况.
【“滑块—木板”模型典例分析】
如图7所示,解决此模型的基本思路如下:
图7