1、高考物理模型高考物理解题模型目 录第一章 运动和力 .1一、追及、相遇模型 .1二、先加速后减速模型 .3三、斜面模型 .6四、挂件模型 .10五、弹簧模型（动力学） .17第二章 圆周运动 .19一、水平方向的圆盘模型 .19二、行星模型 .21第三章 功和能 .1一、水平方向的弹性碰撞 .1二、水平方向的非弹性碰撞 .5三、人船模型 .8四、爆炸反冲模型 .11第四章 力学综合 .13一、解题模型： .13二、滑轮模型 .18三、渡河模型 .21第五章 电路 .1一、电路的动态变化 .1二、交变电流 .6第六章 电磁场 .1一、电磁场中的单杆模型 .1二、电磁流量计模型 .7三、回旋加速模
2、型 .9四、磁偏转模型 .14第 - 3 -页第一章 运动和力一、追及、相遇模型模型讲解：1 火车甲正以速度 v1 向前行驶，司机突然发现前方距甲 d 处有火车乙正以较小速度 v2 同向匀速行驶，于是他立即刹车，使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞，加速度 a 应满足什么条件？解析：设以火车乙为参照物，则甲相对乙做初速为 、加速度为 a 的匀减速运动。若甲)(21v相对乙的速度为零时两车不相撞，则此后就不会相撞。因此，不相撞的临界条件是：甲车减速到与乙车车速相同时，甲相对乙的位移为 d。即： ，vav2)(2)(011 ，故不相撞的条件为 d)(212.甲、乙两物体相距 s，在同一直线上同方向
3、做匀减速运动，速度减为零后就保持静止不动。甲物体在前，初速度为 v1，加速度大小为 a1。乙物体在后，初速度为 v2，加速度大小为 a2 且知 v1v2，但两物体一直没有相遇，求甲、乙两物体在运动过程中相距的最小距离为多少？解析：若是 ，说明甲物体先停止运动或甲、乙同时停止运动。在运动过程中，乙的速21a度一直大于甲的速度，只有两物体都停止运动时，才相距最近，可得最近距离为 21avs若是 ，说明乙物体先停止运动那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻，此时2两物体相距最近，根据 ，求得tavtv21共12avt在 t 时间内甲的位移 tvs211共乙的位移 ts22共代入表达式 21s求得
4、 )(12avs2 如图 1.01 所示，声源 S 和观察者 A 都沿 x 轴正方向运动，相对于地面的速率分别为 和 。SvA空气中声音传播的速率为 ，设 ，空气相对于地面没有流动。PvPAPSv，图 1.01（1） 若声源相继发出两个声信号。时间间隔为 ，请根据发出的这两个声信号从声源传播t到观察者的过程。确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔 。t（2） 请利用（1）的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式。解析：作声源 S、观察者 A、声信号 P（P 1 为首发声信号，P 2 为再发声信号）的位移时间图象如图 2 所示图线的斜率即为它们的速度 则有：ASv
5、、图 2)( 0tvtsPAS两式相减可得： )( tvttvPSA解得 ttAPS（2）设声源发出声波的振动周期为 T，这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动的周期为TvAPS由此可得，观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为 fvfSPA3 在一条平直的公路上，乙车以 10m/s 的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面作初速度为 15m/s，加速度大小为 0.5m/s2 的匀减速运动，则两车初始距离 L 满足什么条件时可以使（1）两车不相遇；（2）两车只相遇一次；（3）两车能相遇两次（设两车相遇时互不影响各自的运动） 。答案：设两车速度相等经历的时间为 t，则甲车恰能追及乙车时，应有
6、Ltvtav乙甲甲 2其中 ，解得甲 乙甲 avtmL25若 ，则两车等速时也未追及，以后间距会逐渐增大，及两车不相遇。mL25若 ，则两车等速时恰好追及，两车只相遇一次，以后间距会逐渐增大。若 ，则两车等速时，甲车已运动至乙车前面，以后还能再次相遇，即能相遇两次。二、先加速后减速模型模型概述：物体先加速后减速的问题是运动学中典型的综合问题，也是近几年的高考热点，同学在求解这类问题时一定要注意前一过程的末速度是下一过程的初速度，如能画出速度图象就更明确过程了。模型讲解：1 一小圆盘静止在桌面上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的 AB 边重合，如图1.02 所示。已知盘与桌布间的动摩
7、擦因数为， 盘与桌面间的动摩擦因数为 。现突然以恒12定加速度 a 将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于 AB 边。若圆盘最近未从桌面掉下，则加速度 a 满足的条件是什么？（以 g 表示重力加速度）图 1.02 解析：根据题意可作出物块的速度图象如图 2 所示。设圆盘的质量为 m，桌边长为 L，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为 ，有1a1amg图 2桌布抽出后，盘在桌面上做匀减速运动，以 表示加速度的大小，有a22mag设盘刚离开桌布时的速度为 ，移动的距离为 ，离开桌布后在桌面上再运动距离 后便停1v1x 2x下，由匀变速直线运动的规律可得： 121xav221xav盘没有从桌
8、面上掉下的条件是： 21L设桌布从盘下抽出所经历时间为 t，在这段时间内桌布移动的距离为 x，有：，而 ，求得：2121taxt， 21x，及1Lt11aLtv联立解得 21)(ga2 一个质量为 m=0.2kg 的物体静止在水平面上，用一水平恒力 F 作用在物体上 10s，然后撤去水平力 F，再经 20s 物体静止，该物体的速度图象如图 3 所示，则下面说法中正确的是（ ）A. 物体通过的总位移为 150mB. 物体的最大动能为 20JC. 物体前 10s 内和后 10s 内加速度大小之比为 2：1D. 物体所受水平恒力和摩擦力大小之比为 3：1答案：ACD图 3三、斜面模型1 相距为 20
9、cm 的平行金属导轨倾斜放置，如图 1.03，导轨所在平面与水平面的夹角为 ，37现在导轨上放一质量为 330g 的金属棒 ab，它与导轨间动摩擦系数为 ，整个装置处于50.磁感应强度 B=2T 的竖直向上的匀强磁场中，导轨所接电源电动势为 15V，内阻不计，滑动变阻器的阻值可按要求进行调节，其他部分电阻不计，取 ，为保持金属棒 ab 处于静止2/10smg状态，求：（1）ab 中通入的最大电流强度为多少？（2）ab 中通入的最小电流强度为多少？图 1.03 导体棒 ab 在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡，由图 2 中所示电流方向，可知导体棒所受安培力水平向右。当导体棒所受安培力较
10、大时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向下，当导体棒所受安培力较小时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向上。（1）ab 中通入最大电流强度时受力分析如图 2，此时最大静摩擦力 沿斜面向下，建NfF立直角坐标系，由 ab 平衡可知，x 方向：)sinco(maxNNFy 方向： 由以上各式联立解得：)sin(coi NNFgABLIBIFm5.16,.sincomaxaaxaxa 有 （2）通入最小电流时，ab 受力分析如图 3 所示，此时静摩擦力 ，方向沿斜面向上，NfF建立直角坐标系，由平衡有：x 方向： )cos(sincossinmin NNNFFy 方向： ii g联立两式解得： gF6.0cosin
11、smin由 ABLI5.1,iniinmin2 物体置于光滑的斜面上，当斜面固定时，物体沿斜面下滑的加速度为 ，斜面对物体的弹力为1a。斜面不固定，且地面也光滑时，物体下滑的加速度为 ，斜面对物体的弹力为 ，则1NF 2 2NF下列关系正确的是：A. B. 2121,NFa2121,NFaC. D. 2121,2121,当斜面可动时，对物体来说是相对斜面这个加速参考系在作加速运动，而且物体和参考系的运动方向不在同一条直线上，利用常规的方法难于判断，但是利用矢量三角形法则能轻松获解。如图 4 所示，由于重力的大小和方向是确定不变的，斜面弹力的方向也是惟一的，由共点力合成的三角形法则，斜面固定时，加速度方向沿斜面向下，作出的矢量图如实线所示，当斜面也运动时，物体并不沿平行于斜面方向运动，相对于地面的实际运动方向如虚线所示。所以正确选项为B。
