物理模型高考必備的有以下幾種:
1. 質點:在研究物體運動時,忽略物體的體積和形狀,把物體看做一個具有質量的、沒有大小的幾何點,這個幾何點稱為質點。
2. 牛頓第二定律模型:包括慣性系、超重、失重、牛頓運動定律應用。
3. 拋體運動模型:將物體以一定的初速度沿水平方向拋出,物體只在重力作用下所做的運動。
4. 帶電粒子在電場中的運動模型:包括電場線、勻強電場中的粒子(類平拋、加速、偏轉、圓周運動)。
5. 單擺模型:細線的一端固定,另一端拴一個小球,讓小球在水平面內做圓周運動。
6. 理想變壓器:忽略所有摩擦,忽略線圈的自身電阻,原線圈與副線圈的功率保持相等,變壓器中磁通量的變化率相同。
7. 理想氣體狀態方程模型:描述一定質量理想氣體狀態變化規律的方程。
此外,還有勻速圓周運動模型、動量定理模型等。這些模型都是高考物理的重要內容,需要考生熟練掌握。
物理模型高考必備的例題之一是理想模型——質點。
例題:在某次跳傘訓練中,跳傘員從高度為H處跳下,經歷時間t后成功落地,期間受到空氣阻力恒定作用,求該跳傘員在空中做勻加速運動的時間。
分析:由于空氣阻力恒定,跳傘員在空中運動時,受到重力和空氣阻力的作用,這兩個力合力方向豎直向下,根據牛頓第二定律和運動學公式建立方程組即可求解。
解答:跳傘員在空中做勻加速運動,受力如圖所示,根據牛頓第二定律有:
mg-f=ma
又因為f=kv,其中k為空氣阻力系數,v為跳傘員相對于空氣的速度,所以有a=(mg-kv)/m
根據運動學公式有:
v=at
聯立以上各式可得:
t=H/v
其中v=(mg-kv)/m
由于空氣阻力系數k和空氣密度有關,而空氣密度又與高度有關,所以此題中v是一個變量。因此,在求解時需要先根據實際情況確定v的值。