高考經(jīng)典物理模型包括:小車模型(動量守恒)、子彈打擊木塊模型、連接體模型、彈簧模型(含伸縮彈性繩)、類平拋模型、單擺模型、圓周運動模型、功和能模型、帶電粒子在復合場中的運動、碰撞模型等。
以上物理模型僅供參考,每年高考物理還會出現(xiàn)一些新模型。如果想要掌握更多高考物理模型,建議咨詢高中物理老師。
高考經(jīng)典物理模型:單擺模型。
例題:一個質量為m的小球,在一個最大擺角為θ的固定單擺模型中,在擺角不等于θ的情況下,擺球從平衡位置拉開一小段距離a開始振動,求擺球的最大加速度。
分析:
1. 單擺模型中,擺球的擺動可視為簡諧運動,擺球受到重力、繩的拉力以及懸點的支持力作用。
2. 當擺角不等于θ時,擺球在最低點受到重力和繩的拉力作用,而在最高點受到重力和懸點的支持力作用。
3. 擺球從平衡位置拉開一小段距離a開始振動,其振動周期與擺長有關,而最大加速度則可由牛頓第二定律求得。
解答:
1. 根據(jù)單擺模型的特點,擺球的振動可視為簡諧運動,其振動周期為:
T = 2π√(L/g)
其中,L為擺長,g為當?shù)刂亓铀俣取?span style="display:none">2i0物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2. 當擺球從平衡位置拉開一小段距離a開始振動時,擺球在最低點受到重力和繩的拉力作用,因此擺球的合力為:
F = mg - F' = m(g - aθ)
其中,F(xiàn)'為繩的拉力。
3. 根據(jù)牛頓第二定律,擺球的最大加速度為:
a = F/m = g - aθ
其中,F(xiàn)為最大合力。
總結:根據(jù)上述分析可知,當擺球從平衡位置拉開一小段距離a開始振動時,擺球的最大加速度為g - aθ。需要注意的是,此模型中忽略了空氣阻力的影響。