建立物理模型。
典型易混的物理模型】
1、弹簧、弹性绳子、绳子、轻杆、内侧轨道、外侧轨道、光滑管子、小环套在光滑大环上……
2、匀强磁场、随时间均匀减小的匀强磁场、沿x轴方向均匀减小的磁场。
3. 理想的物理学对象模型:
质点、点电荷、理想气体、
理想弹簧、细绳、轻杆(不计质量)、
光滑平面、光滑斜面、光滑导轨、……
4. 理想的物理学过程模型:
匀速直线运动、匀加速直线运动、
自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、
匀速圆周运动、简谐运动、理想单摆、
等温变化、等容变化、等压变化、……
5. 物理学解题模型:
绳与杆模型、弹簧模型、滑轮模型、斜面模型、
等时圆模型、类单摆模型、类平抛模型、
简谐运动模型(对称性)、等效电源模型、
线框在磁场中的运动模型、……
高中物理中涉及到的科学思想方法】
1、理想化的方法:理想化物理模型;理想化物理过程;理想实验:伽利略的斜面实验。
2、控制变量:牛顿第二定律的证明,理想气体的状态方程。
3、等效替代:力、运动的合成和分解,求等效电阻,平均速度等。
4、科学假说:爱因斯坦的光子说,卢瑟福的原子核式结构模型等。
5、类比法:电场强度与重力场强度,平抛与类平抛规律的形式类似,解决问题的方法类似。
6、对称思想:质量均匀分布的球壳对球内任一质点的引力为零。
7、外推法:查理定律外推得到绝对零度。
8、守恒的思想:自然界普遍遵循的规律,如物质守恒、能量守恒等。
9、归纳法:从个别到一般的抽象概括。
10、演绎:从一般到个别的逻辑推理。
例1. 在如图所示的四图中,ab、cd均为轻质杆,各图中杆的a、c端都通过铰链与墙连接,两杆都在b处由铰链相连接.图中的ab杆可以用与之等长的轻绳代替的有( )图中的bc杆可以用与之等长的轻绳代替的有( )
例2. 如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为、在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力f的判断中,正确的是( )
a. 小车静止时,,方向沿杆向上。
b. 小车静止时,,方向垂直杆向上。
c. 小车向右以加速度a运动时,一定有。
d. 小车向右以加速度a运动时,,方向斜向右上方,与竖直方向的夹角为。
例3. 如图所示,将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于a、b两点上,一物体用动滑轮悬挂在轻绳上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为,绳子张力为;将绳子右端移到c点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为,绳子张力为;将绳子右端再由c点移到d点,待系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为,绳子张力为,不计摩擦,并且bc为竖直线,则( )ab.
cd.例4.如图所示,杆bc的b端铰接于竖直墙上,另一端c为一滑轮。重物g上系一绳,经过滑轮固定于墙上a点处,杆恰好平衡。
若将绳的a端沿墙向下移,再使之平衡(bc杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( )
a)绳的拉力增大,bc杆所受压力增大。
b)绳的拉力不变,bc杆所受压力减小。
c)绳的拉力不变,bc杆所受压力增大。
d)绳的拉力不变,bc杆所受压力不变。
例5.用手托着一个物体将其竖直向上抛出,在物体离开手的瞬间( )
a)手向上做加速运动。
b)手向上做减速运动
c)物体向上做加速运动。
d)物体向上做减速运动。
例6.如图所示,物体a、b用轻弹簧相连,b的质量为a的两倍,它们与地面的摩擦因数都为μ,在推力f的作用下,物体系统向右作匀速运动,在撤去力f的瞬间,a的加速度大小为___b的加速度大小为___
7.如图所示,一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一自由端位于o点,现用一滑块将弹簧的自由端(与滑块未拴接)从o点压缩至a点后于t=0时刻由静止释放,滑块t1时刻经过o点,t2时刻运动到b点停止。下列四个图像的实线部分能反映滑块从a运动b的v-t图像的是( )
例8.如图所示,粗细均匀的均质杆ab在b点用铰链与墙连接,a端有一轻质滑轮(大小可忽略)。轻绳通过滑轮将重物吊住,保持绳ac在水平方向。要使杆能平衡,θ必须小于选填“45°”、60°”或“90°”)若θ为37°时恰好达到平衡,则杆ab的质量m与重物的质量m的比值为sin37°=0.
6,cos37°=0.8)
例9. 质量为m的物体在沿斜面向上的拉力f作用下沿放在水平地面上的质量为m的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面。
a.无摩擦力。
b.有水平向左的摩擦力。
c.支持力为(m+m)g
d.支持力小于(m+m)g
10.如图所示,斜劈形物体的质量为m,放在水平地面上,质量为m 的粗糙物块以某一初速沿劈的斜面向上滑,至速度为零后又返回,而m始终保持静止,m 上、下滑动的整个过程中,正确的有。
a. 地面对 m的摩擦力方向先向左后向右。
b. 地面对 m的摩擦力方向没有改变。
c. 地面对 m的支持力总小于(m+m)g
d. m上、下滑动时的加速度大小相同。
解: 由于有摩擦, m上、下滑动时的加速度大小不同,方向始终沿斜面向下, 将加速度a 分解:
对整体有 f=macosθ方向向左不变 (m+m)g –n=ma sinθ ∴n <(m+m)g
11.一个物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时地面对斜面的摩擦力为零。若用沿斜面向下的力推此物体,使物体加速下滑,则斜面受到地面的摩擦力___若将该力的方向改为竖直向下作用在物体上,使物体下滑,则斜面受到地面的摩擦力___选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”)。
12.一质量为m的物块在倾角为的足够长斜面上匀减速下滑.现对物块施加一个竖直向下的恒力f,如图所示.则物块减速为零的时间将( )
a.变大 b.变小 c.不变 d.不能确定。
若撤去f,改放一个重力大小为f的物体呢?)
13.如图所示,质量为m的滑块b在水平向右的恒力f的作用下沿斜面体表面向下运动,此时斜面体a受到地面的摩擦力方向向左。斜面体a始终静止在水平地面上。则下列说法中正确的是( )
a.撤去f后滑块b继续下滑的过程中的加速度方向一定沿斜面向下。
b.撤去f后滑块b继续下滑的过程中的加速度一定比撤去前大。
c.撤去f后滑块b继续下滑的过程中a所受地面摩擦力的方向一定向左。
d.撤去f后滑块b继续下滑的过程中a所受地面摩擦力不变。
14.如图所示,斜劈a静止放置在水平地面上.质量为m的物体b在外力f1和f2的共同作用下沿斜劈表面向下运动.当f1方向水平向右,f2方向沿斜劈的表面向下时,斜劈a受到地面的摩擦力方向向左.若物体b和斜面间没有摩擦力作用,则下列说法中正确的是 (
a.若只撤去f1,在物体b仍向下运动的过程中,斜劈a所受地面摩擦力方向可能向右。
b.若只撤去f1,在物体b仍向下运动的过程中,斜劈a所受地面摩擦力不变。
c.若只撤去f2,在物体b仍向下运动的过程中,斜劈a所受地面摩擦力方向可能向右。
d.若只撤去f2,在物体b仍向下运动的过程中,斜劈a所受地面摩擦力不变。
例15.质量m的物体从底端a以速度v1冲上斜面,可达到的最远位置为c,返回出发点的速度为v2,(v2 < v1),b为ac的中点,则。
a. 上滑过程中机械能减小,下滑过程中机械能增大。
b. 上滑过程中机械能减小,下滑过程中机械能减小。
c. 上滑过程中动能与势能相等的位置在b点上方。
d. 上滑过程中动能与势能相等的位置在b点下方。
17.(2012·上海物理第10题)小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g取10m/s2 )(
a)三个b)四个。
c)五个d)六个。
例18.如图所示,竖直平面内一段光滑圆弧mn,o为最低点,mn所对的圆心角很小(小于10°),po为一段光滑的斜面薄板.若两个小球a、b分别从p及n由静止开始滑下,a沿斜面,b沿圆弧面运动,则它们的相遇位置在( )
a)o点;b)斜面op上某点;
c)圆弧面on上某点;
d)不能确定.
19.倾角为30°的长斜坡上有c、o、b三点,co=ob=10m,在o点竖直的固定一长10m的直杆ao。a端与c点、坡底b点间各连有一光滑的钢绳,且各穿有一钢球(视为质点),将两球从a点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端,如右图所示,则小球在钢绳上滑行的时间tac和tab分别为(取g=10m/s2)(
a.2s和2s
b.和2sc.和4s
d.4s和。
例20.倾角为θ的光滑斜面上固定一摆长为l的单摆如图所示,它做简谐运动的周期为。
例21.在光滑水平面上的o点系一长为l的绝缘细线,线的另一端系一质量为m、带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为e的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0,使小球在水平面上开始运动.若v0很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为。
例22.简谐横波某时刻的波形图线如图所示。由此图可知。
a.若质点a向下运动,则波是从左向右传播的。
b.若质点b向上运动,则波是从左向右传播的。
c.若波从右向左传播,则质点c向下运动。
高三物理 三
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