高考物理常考的24個模型包括:單擺模型、繩拉小球模型、小滑塊模型、子彈打擊模型、粒子在電場中的模型、平拋模型、正碰模型、豎直平面內的圓周模型、動量守恒模型、連接體模型、彈簧類問題、繩拉物體模型、碰撞類問題、傳送帶問題、臨界問題模型、交變電流模型、電容器模型、帶電粒子在磁場中的運動、力學實驗模型(包括牛頓管實驗、紙帶實驗等)、光學實驗模型(包括雙縫干涉實驗等)、萬有引力在天體中的應用等。
此外,還有電學實驗中比較重要的幾個模型:伏安法測電阻實驗(包括電流表內接和外接兩種)、伏阻法和安培表外接、伏安法不滿足歐姆定律的電路問題(包括電源電動勢和內阻)、多用電表的原理及應用等。
以上內容僅供參考,建議查閱近年來的高考物理試題,以獲取更全面更準確的信息。
【例題】一條長為L的繩子,拴著一個質量為m的小球在豎直平面內做圓周運動,試求:
(1)當小球剛好到達圓周最高點時,繩子對小球的拉力恰好為零,求小球在最高點時的速度大小;
(2)若小球到達圓周最高點時繩子拉力大小為3mg,方向豎直向下,求小球到達圓周最低點時速度的大小。
【分析】
(1)小球剛好到達圓周最高點時,繩子對小球的拉力恰好為零,此時小球只受重力作用,由重力提供向心力,根據牛頓第二定律求解即可。
(2)小球到達圓周最高點時繩子拉力大小為3mg,方向豎直向下,根據牛頓第二定律求解出繩子的拉力和重力在圓周最高點的合力,再根據動能定理求解小球到達圓周最低點時的速度大小。
【解答】
(1)小球剛好到達圓周最高點時,由重力提供向心力,根據牛頓第二定律得:$mg = m\frac{v^{2}}{L}$解得:$v = \sqrt{gL}$
(2)小球到達圓周最高點時繩子的拉力和重力在圓周最高點的合力為$F_{合} = 3mg - mg = 2mg$根據動能定理得:$2mg \times (L - \frac{v_{2}^{2}}{2g}) = \frac{1}{2}mv_{2}^{2} - \frac{1}{2}mv_{1}^{2}$解得:$v_{2} = \sqrt{5gL}$