高考物理力學(xué)模型主要有以下幾種:
1. 連接體運(yùn)動(dòng):兩個(gè)或多個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng),受到共同的加速度、速度和力等。
2. 傳送帶模型:包括水平傳送帶和傾斜傳送帶兩種模型。
3. 輕繩模型:輕繩模型中繩不能承受扭轉(zhuǎn)力,兩端速度相同。
4. 輕桿模型:輕桿模型中桿可以承受扭轉(zhuǎn)力,可用整體法或隔離法分析。
5. 子彈或箭體模型:包括對(duì)碰和射入/射出兩種情況。
6. 臨界和極值模型:包括傳送帶剛好擠壓、相對(duì)靜止、速度最大或最小等臨界狀態(tài)模型。
7. 單個(gè)物體運(yùn)動(dòng):?jiǎn)蝹€(gè)物體做勻速直線、勻變速直線、勻速圓周、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
8. 彈性碰撞模型:在碰撞過程中遵守能量守恒和動(dòng)量守恒。
9. 完全非彈性碰撞模型:在碰撞過程中,系統(tǒng)遵守能量守恒和動(dòng)量守恒,但機(jī)械能損失最多。
此外,還有豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)、單擺模型、繩拉物模型等等。這些力學(xué)模型在高考物理中經(jīng)常出現(xiàn),需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)對(duì)這些模型的熟悉和理解。
題目:小車在斜面上滑行,已知小車質(zhì)量為M,斜面傾角為θ,小車與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求小車在斜面上滑行的加速度大小。
F合 = ma
其中,F(xiàn)合表示合力,a表示加速度。為了求解合力,需要分析小車受到的各個(gè)力。
首先,小車受到重力的作用,方向豎直向下。根據(jù)重力與斜面的角度關(guān)系,可以列出重力在垂直斜面和沿斜面方向上的分力:
Gc = Mgcosθ
Gs = Mgsinθ
其中,Gc表示垂直斜面的分力,Gs表示沿斜面方向的分力。由于小車在沿斜面方向上受到摩擦力和支持力的作用,可以列出這兩個(gè)力的合力:
Ff = μ(MgCosa + Mgsina)
其中,F(xiàn)f表示摩擦力。將上述各力的表達(dá)式代入牛頓第二定律方程中,可以得到:
ma = Gs - Ff
將Ff的表達(dá)式代入方程中,可以得到:
ma = Mgsinθ - μ(MgCosa + Mgsina) = M(gsinθ - μgcosθ)
解得:a = g(sinθ - μcosθ)
所以,小車在斜面上滑行的加速度大小為g(sinθ - μcosθ)。
希望這個(gè)例子能夠幫助您理解如何應(yīng)用力學(xué)知識(shí)來解決高考物理模型問題。