2020高考物理二轮复习精品资料Ⅱ专题二 高中物理常见的物理模型教学案(学生版)(通用).doc
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1、常见的物理模型教学案常见的物理模型教学案【命题规律】高考命题以考试大纲为依据,考查学生对高中物理知识的掌握情况,体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略地总结如下:(1)选择题中一般都包含 34 道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题(2)实验题以考查电路、电学测量为主,两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大(3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接
2、体模型高考中常出现的物理模型中,有些问题在高考中变化较大,或者在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练;传送带问题在高考中出现的概率也较大,而且解题思路独特,本专题也略加论述【热点、重点、难点】一、斜面问题在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题在前面的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法1自由释放的滑块能在斜面上(如图 91 甲所示)匀速下滑时,m 与 M 之间的动摩擦因数gtan 2自由
3、释放的滑块在斜面上(如图 91 甲所示):(1)静止或匀速下滑时,斜面 M 对水平地面的静摩擦力为零;(2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右;(3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左3自由释放的滑块在斜面上(如图 91 乙所示)匀速下滑时,M 对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m 上加上任何方向的作用力,(在 m 停止前)M 对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)4悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图 92 所示):(1)向下的加速度 agsin 时,悬绳稳定时将垂直于斜面;(2)向下的加速度 agsin 时,悬绳稳定时将偏离垂直方向向上;(3)向下的加
4、速度 agsin 时,悬绳将偏离垂直方向向下5在倾角为的斜面上以速度 v0平抛一小球(如图 93 所示):(1)落到斜面上的时间 t2v0tan g;(2)落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角恒定,且 tan 2tan,与初速度无关;(3)经过 tcv0tan g小球距斜面最远,最大距离 d(v0sin)22gcos 6如图 94 所示,当整体有向右的加速度 agtan 时,m 能在斜面上保持相对静止7 在如图 95 所示的物理模型中,当回路的总电阻恒定、导轨光滑时,ab 棒所能达到的稳定速度 vmmgRsin B2L28如图 96 所示,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下的过程中,
5、斜面后退的位移 smmML例 1有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性举例如下:如图 97 甲所示,质量为 M、倾角为的滑块 A 放于水平地面上 把质量为 m 的滑块 B 放在 A 的斜面上忽略一切摩擦,有人求得 B 相对地面的加速度aMmMmsin2gsin,式中 g 为重力加速度对于上述解,某同学首先分析了等号右侧的量的单位,没发现问题他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是
6、对的”但是,其中有一项是错误的,请你指出该项()A当0时,该解给出 a0,这符合常识,说明该解可能是对的B当90时,该解给出 ag,这符合实验结论,说明该解可能是对的C当 Mm 时,该解给出 agsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的D当 mM 时,该解给出 agsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的例 2在倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面向上,一个垂直于斜面向下(如图 98 甲所示),它们的宽度均为 L一个质量为 m、边长也为 L 的正方形线框以速度 v 进入上部磁场时,恰好做匀速运动(1)当 ab 边刚越过边界 ff时,线框的加速
7、度为多大,方向如何?(2)当 ab 边到达 gg与 ff的正中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则线框从开始进入上部磁场到 ab 边到达 gg与 ff的正中间位置的过程中,线框中产生的焦耳热为多少?(线框的 ab 边在运动过程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力)二、叠加体模型叠加体模型在历年的高考中频繁出现,一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度变化等,另外广义的叠加体模型可以有许多变化,涉及的问题更多叠加体模型有较多的变化,解题时往往需要进行综合分析(前面相关例题、练习较多),下列两个典型的情境和结论需要熟记和灵活运用1叠放的长方体物块 A、B 在光滑的水平面上匀
8、速运动或在光滑的斜面上自由释放后变速运动的过程中(如图 99 所示),A、B 之间无摩擦力作用2如图 910 所示,一对滑动摩擦力做的总功一定为负值,其绝对值等于摩擦力乘以相对滑动的总路程或等于摩擦产生的热量,与单个物体的位移无关,即 Q摩fs相例 3质量为 M 的均匀木块静止在光滑的水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手首先左侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为 d1,然后右侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为 d2,如图 911 所示 设子弹均未射穿木块,且两子弹与木块之间的作用力大小均相同 当两颗子弹均相对木块静止时,下列说法正确的是(注:属于选修
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