高中物理力学模型及方法Word下载.doc
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物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定
=tg物体沿斜面匀速下滑或静止>
tg物体静止于斜面
<
tg物体沿斜面加速下滑a=g(sin一cos)
╰
α
3.轻绳、杆模型
绳只能受拉力,杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。
杆对球的作用力由运动情况决定
只有=arctg()时才沿杆方向
最高点时杆对球的作用力;
最低点时的速度?
,杆的拉力?
若小球带电呢?
E
m,q
L
·
O
假设单B下摆,最低点的速度VB=mgR=
整体下摆2mgR=mg+
=;
=>
VB=
所以AB杆对B做正功,AB杆对A做负功
若V0<
,运动情况为先平抛,绳拉直沿绳方向的速度消失
即是有能量损失,绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。
而不能够整个过程用机械能守恒。
求水平初速及最低点时绳的拉力?
换为绳时:
先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v1突然消失),再v2下摆机械能守恒
例:
摆球的质量为m,从偏离水平方向30°
的位置由静释放,设绳子为理想轻绳,求:
小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少?
4.超重失重模型
系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay)
向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a);
向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)
难点:
一个物体的运动导致系统重心的运动
1到2到3过程中(1、3除外)超重状态
绳剪断后台称示数
系统重心向下加速
斜面对地面的压力?
m
地面对斜面摩擦力?
a
q
导致系统重心如何运动?
铁木球的运动
用同体积的水去补充
5.碰撞模型:
特点,①动量守恒;
②碰后的动能不可能比碰前大;
③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。
◆弹性碰撞:
m1v1+m2v2=
(1)
(2)
◆一动一静且二球质量相等的弹性正碰:
速度交换
大碰小一起向前;
质量相等,速度交换;
小碰大,向后返。
◆一动一静的完全非弹性碰撞(子弹打击木块模型)
mv0+0=(m+M)=+E损
E损=一=
E损可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能E损=fd相=mg·
d相=一
1
2
v0
v
s
M
“碰撞过程”中四个有用推论
弹性碰撞除了遵从动量守恒定律外,还具备:
碰前、碰后系统的总动能相等的特征,
设两物体质量分别为m1、m2,碰撞前速度分别为υ1、υ2,碰撞后速度分别为u1、u2,即有:
m1υ1+m2υ2=m1u1+m1u2
m1υ12+m2υ22=m1u12+m1u22
碰后的速度u1和u2表示为:
u1=υ1+υ2u2=υ1+υ2
推论一:
如对弹性碰撞的速度表达式进行分析,还会发现:
弹性碰撞前、后,碰撞双方的相对速度大小相等,即}:
u2-u1=υ1-υ2
推论二:
如对弹性碰撞的速度表达式进一步探讨,当m1=m2时,代入上式得:
。
即当质量相等的两物体发生弹性正碰时,速度互换。
推论三:
完全非弹性碰撞碰撞双方碰后的速度相等的特征,即:
u1=u2
由此即可把完全非弹性碰撞后的速度u1和u2表为:
u1=u2=
完全非弹性碰撞过程中机械能损失最大。
推论四:
碰撞过程中除受到动量守恒以及能量不会增加等因素的制约外,还受到运动的合理性要求的制约,比如,某物体向右运动,被后面物体追及而发生碰撞,被碰物体运动速度只会增大而不应该减小并且肯定大于或者等于(不小于)碰撞物体的碰后速度。
6.人船模型:
一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,
在此方向遵从动量守恒:
mv=MVms=MSs+S=ds=M/m=Lm/LM
载人气球原静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m.若人沿绳梯滑至地面,则绳梯至少为多长?
20m
S1
S2
R
7.弹簧振子模型:
F=-Kx(X、F、a、v、A、T、f、EK、EP等量的变化规律)水平型竖直型
8.单摆模型:
T=2(类单摆)利用单摆测重力加速度
9.波动模型:
特点:
传播的是振动形式和能量,介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
①各质点都作受迫振动,②起振方向与振源的起振方向相同,③离源近的点先振动,
④没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间⑤波源振几个周期波就向外传几个波长。
波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变,波速v=s/t=/T=f
波速与振动速度的区别波动与振动的区别:
波的传播方向质点的振动方向(同侧法)
知波速和波形画经过Δt后的波形(特殊点画法和去整留零法)
物理解题方法:
如整体法、假设法、极限法、逆向思维法、物理模型法、等效法、物理图像法等.
模型法常常有下面三种情况
(1)物理对象模型:
用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统,称为对象模型(也可称为概念模型),即把研究的对象的本身理想化.常见的如“力学”中有质点、刚体、杠杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子、弹性体、绝热物质等;
(2)条件模型:
把研究对象所处的外部条件理想化,排除外部条件中干扰研究对象运动变化的次要因素,突出外部条件的本质特征或最主要的方面,从而建立的物理模型称为条件模型.
(3)过程模型:
把具体过理过程纯粹化、理想化后抽象出来的一种物理过程,称过程模型
其它的碰撞模型:
C
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