2022年高考物理总复习高中典型物理模型及方法汇编(精编版)

mmmmmmmm问题的基本方法是整体法和整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体，对整体用连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒)与运动方向和有无摩擦(μ相同)物体保持相对静止F11F112 12m 2mN2F2F2m1m2的mA(mBg)mBF情况)MnmmNnMnm◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)例)②汽车过拱桥、凹桥3④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。力怎样提供的) 火车弯道处内外轨高度差为h，内外轨间距L，转弯半径R。hhmv02得v0L (v0为转弯时规定速度)v0gtanR(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)缘缘2v2R免损坏轨道。火车提速靠增大轨道 值只能为零,此时小球以重力提供作向心力.别产生拉力、压力)RV 临V=gR；可认为距此点hR(或距圆的最低点)h5R处落下的物体。22☆此时最低点需要的速度为☆最低点拉力大于最高点拉 力ΔF=6mgmgTmv(临界条件T1=0,临界速度V临=gR,V≥V临才能通过)最低点状态:T2-mg=高到低过程机械能守恒:mvmv③与竖直方向成角下摆时,过低点的速度为V低=2gR(1cos),此时绳子拉力T=mg(3-2cos) (3)有支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最持力的作用N2mU知)R②当0vgR时，支持力N向上且随v增大而减小，且mgN0当小球运动到最高点时，速度vgR时，受到杆的作用力N(支持)vN作用恰好过最高点时，此时从高到低过程mg2R=mv2V低=2gR (1)明确研究对象，必要时将它从转动系统中隔离出来。 (2)找出物体圆周运动的轨道平面，从中找出圆心和半径。 (3)分析物体受力情况，千万别臆想出一个向心力来。 (4)建立直角坐标系(以指向圆心方向为x轴正方向)将力正交分解。 Fxmv2Rm2Rm()2RFy0消失或小于所需要的向心力时，物体将。其中提供的向心力消失时，物体将沿的向心力小于所需要的向心力时，物体不◆3斜面模型(搞清物体对斜面压力为零的临界条件)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)◆4．轻绳、杆模型压、横向及任意方向α的最高点时杆对球的作用力；最低点时的速度?，杆的mL·E''VB2VAVB=2gR2mgR=mgR+1mv22VAVA=gR512'VBV'2'2VA=2gR5所以AB杆对B做正功，AB杆对A做负功◆5-1．通过轻绳连接的物体①在沿绳连接方向(可直可曲)，具有共同的v和a。体的v和a在沿绳方向分解，求出两物体的v和a的关系式，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下摆机械能守恒动到最低点A时绳30°的位置由◆5．超重失重模型的分量ay)Fmga上升)F=m(g-a)重心的运动mma力?Fm◆6.碰撞模型：量守◆7.子弹打击木块模型：◆8.人船模型：MM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S2S1mMOR◆10.单摆模型：T=2l/g(类单摆)利用单摆测重力加速度◆11.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F⑥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波动与振动的区别：波的传播方向质点的振动方向(同侧法0)tt或s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)点图、等势面分布图、交流电图象、电磁振荡i-t图等。安法”测电阻时要画I-U图象；测电源电动势和内电阻时要画U-I图；用单⑷在各类习题中出现的图象：如力学中的F-t图、电磁振荡中的q-t图、电学t●模型法常常有下面三种情况(1)“对象模型”：即把研究的对象的本身理想化．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)，理想气体、理想、单摆、弹簧振弹性体、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．自由落体运动、竖直上抛运直接处理，但只要抓住问题的主要审视物理情景构建物理模型转化为数学问题还原为物理结论对象模型(质点、轻杆、轻绳、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想电表、物理模型理想变压器、匀强电场、匀强磁场、点光源、光线、原子模型等)过程模型(匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动、简谐波、弹性碰撞、自由落体运动、竖直上抛运动等)●知识分类举要力的瞬时性(产生a)F=ma、运动状态发生变化空间积累效应(做功)w=Fs动能发生变化动能I=F合t=F1t1+F2t2+---=p=P末-P初=mv末-mv初 (研究对象：相互作用的两个物体或多个物体所组成的系统)不为零，但合外力远小于物体间的着拖车匀速前进，拖车在脱勾后至停止运动前的过程中(受合外力为零)动量守恒不同的表达式及含义(各种表达式的中文含义)：P＝P′或P1＋P2＝P1′＋P2′或m1V1＋m2V2＝m1V1′＋m2V2′(系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P′)际应用中的具体表达式为原来以动量(P)运动的物体，若其获得大小相等、方向相反的动量(－P)，是导题不得其解选对象,划过程,受力分析.所选对象和过程符合什么规律？用何种形式列方程(先要规定正方向)求解并讨论结果。物体系统在作用前后或作用过程中◆7．碰撞模型和◆8子弹打击木块模型专题：碰撞特点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mm212m122222m1EK2m1EK''2122122m1222m1''v10时'v2m1mv10时'v2 ③原来以动量(P)运动的物体，若其获得等大反向的动量时，是导致m2v2=0；1m2v=0代入(1)、(2)2式速度上限)讨论(1)：22m122m1v1(被碰球v1'>0，v2'>0v1′与v1方向一致；当m1>>m2时，(高射炮打蚊子)mm讨论(2)：被碰球2获最大速度、最大动量、最大动能的条件为◆完全非弹性碰撞应满足：v111E损m1v1m2v2111222◆一动一静的完全非弹性碰撞v12212 (子弹打击木块模型)是高中物理的重等等多种说法.22E损=fd相=mg·d相=1mv一1(mM)v'2=mMv222(mM)==2(mM)f2g(==d相vvvv主主被被“碰撞过程”中四个有用推论vLsvvLsvABv0MA证明：碰撞过程中机械能损失表为：△E=1m1υ12+1m2υ22―1m1u12―1m2u222222代入上式可将机械能的损失△△E=－m1(m1m2)u12－m1(m11m22)u1+[(1m1υ12+1m2υ22)－1(m1υ1+m22m2m2222m2，显然：当222m1m2△Em=1m1υ12+1m2υ22－1(m1m2)(m222m1m2子弹打木块模型：物理学中最为典型的碰撞模型(一定要掌握)子弹击穿木块时,两者速度不相等；子弹未击穿木块时,两者速度相等.例题：设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子mv0Mmv对fs12对子2木弹用动能…………………①块用动能定定理理fs21Mv2…………②2222MmdmvMmv222Mm动能的损失应该等于系统内能的增加；可见fdQ，即两物体由于相对运动而摩擦产生的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与两物体相对滑动的路程的乘积(由于摩擦力是耗散力，摩擦生热跟路径，所以这里应该用路程，而不是用位移)。2Ms2s20mdMmmMm③相比得同样的结论。试s2v/2vs2vmMms2dv0v/2v0vs2v/2vs2vmMmMm，所以s2<<d。这说明在子弹射入木块过程中木,动量守恒,最后共同运动的类全过程动能的损失量可用公式：Ek2mv………④然是ΔEK=fd(这里的d为木块的厚度)，但由于末状态子弹和木块单位：Jev=1.9×10-19J度=kwh=3.6×106J1u=931.5Mev②W=P·t(p==S=Fv)功率:P=(在t时间内力对物体做功的平均功率)P=Fv时,P为平均功率.P一定时,F与V成正比)22m重力势能Ep=mgh(凡是势能与零势能面的选③动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)2222W也可以是各外力先后作用或在不同⑸摩擦力和空气阻力做功W=fd路程E内能(发热)做的总功，用来量度该过程系统由于统增加的内能。fd=Q(d为这两个物体间相对移动的路程)。ΔE=Q+W(热力学第一定律)W＝QU＝UIt＝I2Rt＝U2t/R动能(导致电势能改变)E=I(R+r)=u外+u内=u外+IrP电源t=uIt+E其它P电源=IE=IU+I2Rt22BLddBLV22BLddRR⊙光学：单个光子能量E＝hγ一束光能量E总＝Nhγ(N为光子数目)2光电效应Ekm1mv＝hγ－W0跃迁规律：hγ=E末-E初辐2机械能守恒定律：机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功).“只有重力做功”≠“只受重力作用”。用，只要这些力不做功，或所做功的代数。列式形式：E1=E2(先要确定零势面)P减(或增)=E增(或减)EA减(或增)=EB增(或减)2222(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,强调：功是一种过程量，它和一段位移(一段时间)相对应；而能是一种状同的(都是J)，但不能说功就做了多少功，就有多少能量发生了(1)动能定理合外力对物体做的总功=物体动能的增量．即相关重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增力做加．功弹簧弹力对物体所做的功=物体弹性势能增量的负值．即W弹相关分子分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值化力生的热”物体，体系内，动能和势能2222摩擦力只起着(3)相互摩擦的系统内，一对静摩擦力对系统所做功的和(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力对系统所做功的点功(10)电流做功W=—fS相对=Q对系统做功的过程中,系统的S体间的相对位移;若相对运动有往复(1)作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正外界对气体所做