高考物理模型總結包括以下幾種:
1. 運動學中的“相遇問題”,通常可以歸結為兩類:一是多次相遇問題,二是同一直線上相向而行的相遇問題。
2. 豎直平面內的圓周運動分為兩類:一類是細繩拉著小球做圓周運動,另一類是桿拉著小球做圓周運動。
3. 碰撞分為三種類型:完全非彈性碰撞、彈性碰撞和非完全彈性碰撞。
4. 動力學中的“連接體”問題通常可以歸結為涉及加速度問題的“牽連運動模型”。
5. 電磁感應問題中,常常涉及到導體棒在勻強磁場中切割產生感應電流,從而在導體棒中產生安培力,這類問題可以總結為“切割模型”。
6. “單擺”模型是研究振動問題的模型,是振動規律研究的典型模型。
7. “子彈打木塊”模型是動力學中的典型模型,其中涉及動量守恒和能量守恒等問題。
8. “彈簧模型”包括有多個彈簧串聯在一起的問題,這個模型的關鍵在于彈簧的等效彈性勢能。
9. “類平拋運動”模型通常出現在帶電粒子在復合場中的運動中,這種運動中常常存在多個分運動,需要綜合運用力學和運動學知識進行分析。
此外,還有繩拉物體運動模型、單桿模型、雙桿模型、類平拋模型、圓周運動模型、臨界和極值模型、多過程物理過程模型、封閉曲線模型等。這些模型都是高考物理的重要內容,需要考生在備考時特別注意。
高考物理模型總結:動量守恒模型
例題:
【問題情境】
一個質量為$m$的小球,在光滑的水平桌面上以初速度$v_{0}$向右滑動,桌邊離地面高度為$h$。小球滑到桌邊時,恰巧與一個靜止在地面上的質量為$M$的小木塊發生碰撞,碰撞后木塊被反彈,而小球繼續向右運動。已知木塊對地面的動摩擦因數為$\mu $,求小球能否跳過木塊?
【分析過程】
(1)分析碰撞過程,根據動量守恒定律求出碰撞后木塊的速度;
(2)分析小球與木塊相互作用的過程,根據能量守恒定律求出小球能否跳過木塊。
【解析】
(1)設小球與木塊碰撞后木塊的速度為$v_{1}$,取向右為正方向,則由動量守恒定律得:$mv_{0} = (m + M)v_{1}$
(2)設小球跳起的高度為$h^{\prime}$,則由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}mv_{0}^{2} = \frac{1}{2}mv_{2}^{2} + \mu gh + \frac{1}{2}Mv_{1}^{2}$
【解答】
(1)小球與木塊碰撞后,木塊的速度為$v_{1} = \frac{mv_{0}}{m + M}$
(2)小球跳起的高度為$h^{\prime} = \frac{Mv_{1}^{2}}{2\mu g} < h$
所以小球不能跳過木塊。
【說明】本題考查了碰撞模型中的動量守恒和能量守恒問題,解題的關鍵是正確分析碰撞過程和相互作用過程。本題屬于難題,但只要認真分析,不難得到正確答案。