2023年新课标高考物理知识全面汇总归纳5.pdf

高中物理知识归纳二-力学模型及方法 1连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的根本方法是整体法和隔离法。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，对整体用牛二定律列方程 隔离法是指在需要求连接体内各局部间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。2 斜面模型 搞清物体对斜面压力为零的临界条件 斜面固定：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 VB=R2g 所以 AB杆对 B做正功，AB杆对 A做负功 假设 V0gR ，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?地面对斜面摩擦力?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，动量守恒；碰后的动能不可能比碰前大；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=2211vmvm(1)222 12221mv21mv21mv21mv21(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)v 20mv21=2M)vm(21+E损 E损=20mv21一2M)v(m21=02020EmMMm21m)(MMM)2(mmMkvv 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=mgd相=20mv21一a 图 9 2M)v(m21 “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1、2，碰撞后速度分别为 u1、u2，即有：m11+m22=m1u1+m1u2 21m112+21m222=21m1u12+21m1u22 碰后的速度 u1和 u2表示为：u1=2121mmmm1+2122mmm2 u2=2112mmm1+2112mmmm2 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：u2u1=12 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：1221,vuvu。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=212211mmmm 例 3：证明：完全非弹性碰撞过程中机械能损失最大。证明：碰撞过程中机械能损失表为：E=21m112+21m22221m1u1221m2u22 由动量守恒的表达式中得：u2=21m(m11+m22m1u1)代入上式可将机械能的损失E表为 u1的函数为：E=22112)(mmmmu12222111)(mmmmu1+(21m112+21m222)221m(m11+m22)2 这是一个二次项系数小于零的二次三项式，显然：当 u1=u2=212211mmmm时，即当碰撞是完全非弹性碰撞时，系统机械能的损失到达最大值 v0 A B A B v0 v s M vL 1 2 A v0 S1 S2 Em=21m112+21m222)(2)(2122211mmmm 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，比方，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=MV ms=MS s+S=d s=dMmM 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假设人沿绳梯滑至地面，那么绳梯至少为多长？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=2gL 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。各质点都作受迫振动，起振方向与振源的起振方向相同，离源近的点先振动，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t 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：20m M m O R v0 A B C A B C 1 2 A