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运用物理模型解题的基本模式将实际问题理想化,建立理想的物理对象、过程模型

更新时间:2024-03-07 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

求静止卫星发出的微波信号到达嘉峪关接收站所需的时间(要求用题中已知量的符号表示)。 图1 文字? 模型1.同步卫星绕地球圆周运动模型。 2、电磁波匀速直线运动模型。 嘉峪关同步卫星AL R40°OrB f′ 图2 模型的空间转换。 北极的俯视图。 嘉峪关gB r赤道模型的子午线轮廓? 规则? 决策 两种模型对应的规则: 1. 光在真空中匀速直线运动: ① 根据余弦定理: ② 2. 卫星遵循的规则: T 地球 = T 卫星 ③ ④ ⑤ 地球表面重力 ⑥ 求解上述方程的计算操作: 习题的分类 从基于模型求解问题的角度来看,物理习题可分为两类: 1. 模型不明确,反映物理特征的条件模型隐藏得很深。 试题正文要求勾勒出一个物理场景(包括动态场景和静态场景),即在脑海中想象物体的运动过程和空间的几何关系。 然后根据场景的特点找到对应的物理模型,并利用模型的规则来解决问题。 2.模型清晰,解决问题所需的条件隐藏得很好。 这就需要考生和学生根据问题对应的物理模型以及模型的规律建立动态场景。 然后将条件、目标、物理场景和模型的规则联系起来,寻找解决问题的思路。 建模解题的基本步骤 1.分析特征,再现示意图、文本情境规律、模型、讨论结果、运算操作、关联决策、文本情境模型、规则求解模型。 解题基本步骤2.高考物理解题模型之一。 一个典型的运动模型例子: 1.一辆长途客车从车站出发,直线加速。 突然,发现一名乘客失踪。 司机踩刹车让公共汽车移动。 以恒定的减速度沿直线移动并停下来等待乘客。dRh物理好资源网(原物理ok网)

整个过程持续10秒,汽车移动15米。 求汽车在行驶过程中的最大速度。 点评:由于该类题情况单一,过程简单,所以通常以选择题的形式出现。 分析:从模型分析和讨论可以看出,小车运动时的最大速度是其平均速度的2倍。 平均速度显然是1.5m/s,所以它的最大速度是3m/s。 2、物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为a1。 一段时间后,突然转为匀减速直线运动,加速度为a2。 ,直到停止。 整个过程的位移为S。求整个运动过程所用的时间。 点评:学生可以使用多种方法来解决这个问题,并对各种方法进行比较,以加深对这个模型的理解和应用。 以下是两种典型的解决方案供您参考。 解1:假设匀加速阶段所用时间为t1,发生的位移为S1,匀减速阶段所用时间为t2,发生的位移为S2,则显然有以下方程:将以上五个方程联立求解可得: 解二:假设整个过程的最大速度为V2024全新高中物理48个解题模型归纳,则匀加速阶段、匀减速阶段以及整个过程的平均速度为V/2。 于是就有了:再次:得到:比较: 1、解一的过程清晰明了,思路流畅,但解方程的过程比较复杂; 解法二采用平均速度解方程,解方程的过程比较简单,但对学生的思维素质要求较高,主要强调思维发散性。 2. 无论采用哪种方法,都需要明确这个模型的特点,理解两个运动阶段之间的联系:即模型中四个非常有用的方程。 3.一辆汽车从A点静止出发,沿一条笔直的高速公路行驶到B点。 汽车首先均匀加速。 然后做匀速减速运动,行驶到B点停下来。 速度图像如图所示,则在 0-t0 和 t0-3t0 两个时间段内 A. 加速度比为 3:1 B. 位移大小比为 1:2 C. 平均值比速度与震级之比为 2:1 D。平均速度与大小之比为 1:1。 点评:这明明是同一个运动模型,但是学生要从图像中找到相关的解题信息。 分析:简答:BD4。 如图所示,两块平行的金属板A、B水平放置,距离为d。 它们的电容为C。开始时,两个极板都不带电。 A 板接地,中心有一个小孔。 现在,电荷量为q、质量为m的带电液滴从小孔正上方的固定位置h一滴一滴地滴落。 落向B板后,所有电荷都转移到B板。dRh物理好资源网(原物理ok网)

求: (1) 哪个液滴会在板 A 和 B 之间以匀速直线运动? (2) 有多少滴可以到达 B 板? 5.(2004年高考试卷第一题) 25)桌布上放着一个小圆盘,位于方桌水平桌面的中央。 桌布的一侧与桌子的AB侧重合,如图所示。 已知圆盘与桌布之间的动摩擦系数为μ1,圆盘与桌面之间的动摩擦系数为μ2。 现在桌布突然以恒定的加速度a 被拉离桌子。 加速度方向是水平且垂直于边AB。 如果圆盘最终没有从桌子上掉下来,那么加速度a满足什么条件? (G代表重力加速度) 6、(2005年1题23)原地跳跃时,先屈腿蹲下,然后突然踢离地面。 从踢腿开始到离开地面有一个加速过程(视为匀加速)。 加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。 离开地面后,重心继续上升。 在此过程中重心上升的最大距离称为“垂直高度”。 可获得如下数据:人原地跳跃的“加速距离”d1=0.50m,“垂直高度”h1=1.0m; “加速距离”d2=0。 对于原地跳跃的跳蚤,“垂直高度”h2=0.10m。 假设一个人的起飞加速度与跳蚤相同,“加速距离”仍为0.50m,那么该人跳跃的“垂直高度”是多少? 7、(北京海淀06二号模型)如图所示,在水平地面上放置一块质量为M的长平板B。 在平板上方一定高度处,质量为 m 的物块 P 开始从静止状态下落。dRh物理好资源网(原物理ok网)

板的顶部附近有一个“交互”区域(图中虚线所示的区域)。 当块P进入该区域时,B会对P施加一个垂直向上的恒定力F,使P刚好不与B的上表面接触,且F=Kmg,其中K=11。 P和B之间在水平方向上没有相互作用力。 已知平板与地面的动摩擦系数为μ=2.0×10-3,平板与块体的质量比为M/m=10。 当P开始下落时,板B以v0=0.20m/s的速度向左移动,P进入相互作用区所需的时间为t0=0.50s。 假设板B足够长,保证块P总能落入板B上方的相互作用区域内。忽略块P遇到的空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。 求: (1) 木块P从开始下落开始第一次回到初始位置所需的时间。 (2)从木块P开始下落到板B的速度减至零期间,P能够返回到初始位置的次数。 8、如图所示,已知木板A的质量为M,长度为L,将其置于水平桌面上,右端与桌面边缘对齐。 滑块B的质量(可以看作一个质点)为m,放在A上距A右端距离L'处,一开始,A和B都处于静止状态。 B、A之间的动摩擦因数为μ1,B、A与桌面之间的动摩擦因数为μ2。 现在向板 A 的右端施加一个力。水平向右恒力 F 的作用是防止滑块 B 从桌子上掉落。 力F的大小应该是多少? 9、(2007年在山东潍坊测试)举重是一项力量与技术充分结合的运动。 就“抓举”而言,其技术动作可分为准备、举起杠铃、发力、下蹲、支撑、起立、放下杠铃等。 等待六个步骤,图A所示的照片显示了其中的几个步骤。dRh物理好资源网(原物理ok网)

现在我们只研究从发力到支撑的过程:已知杠铃直径D=0.32m,质量m=120kg,运动员从发力到支撑的时间t=0.6s。 为了简单起见,可以认为运动员在这个过程中的作用是 杠铃上垂直向上的力与时间的关系如图B所示,杠铃对应的速度与时间的关系如图现在用秤测量照片中杠铃的直径为0.8cm,从施力到杠铃举起的高度为1.2cm。 不包括空气阻力,g为10m/s2。 (1)计算杠铃举起过程中的实际高度h1; (2)简述杠铃在该过程中的运动情况,求出杠铃向上运动的最大速度vm; (3)求Ft图像F0的值。 高考物理解题模型的另一个典型运动模型是物体在恒力F1的作用下从静止开始。 作用一段时间后,去掉F1,代之以另一个相反的恒力F2。 对象同时返回。 到达起点。 点评:该运动模型可分为两个运动阶段。 找到两个阶段之间的联系是解决此类问题的关键。 ①速度关系:第一级的最终速度为第二级的初速度; ②位移关系:两级位移相等且相反; ③时间关系:两个阶段所花费的时间相等。 问题讨论:①两个力(或加速度)大小的关系; ②两种力的做功关系; ③ 两个力的冲量之间的关系; ④ 图中B点物体的速度与返回A点时的速度关系; ⑤图物体到达B、C点并返回A点时动量与动能的关系。dRh物理好资源网(原物理ok网)

①两个力(或加速度)大小之间的关系; ②两种力的做功关系; 两种力都做正功,③两种力的冲量之间的关系; 作用时间相等2024全新高中物理48个解题模型归纳,两个力的方向相反,且F2=3F1,所以两个力的冲量方向相反,大小为I2=3I1 ④物体在该点的速度关系图中的B并返回到A点时; 根据动能定理:结合以上三个公式,可得: ⑤图中物体在B点,回到A点时,A点动量与动能的关系。显然:P2=2P1且方向相反。 Ek2=4Ek1 练习:真空中光滑的水平绝缘表面上有一个带电的小滑块。 滑块最初是静止的。 如果在滑块所在空间施加水平均匀电场E1一段时间后,立即会被与E1方向相反的均匀电场E2所取代。 当电场E2和电场E1同时持续时,滑块刚好回到初始位置,并具有动能Ek。 上述过程中,E1对滑块电场力所做的功为W1,冲量的大小为I1; E2对滑块电场力所做的功为W2,脉冲的大小为I2。 那么相关的决策过程:已知h,且vt=0求v0,①④联合或单独使用⑤公式或⑦公式。 相关决策过程:已知h,且vt=0求v0,①④联合或单独使用公式⑤或公式⑦。 物理解题可以概括为以下几个步骤:复习题、读题、在脑海中形象化课文描述的问题,用画示意图的方法展示问题中描述的物理情况; 对物理情况进行一系列(过程分析/状态分析/电路分析/分析),从情况的特征出发,明确物体运动过程的特征,进而判断物体的运动模型物体,重现并回忆模型所遵循的所有物理定律,规则包括文字描述和数学形式两种形式,数学形式又包括公式和图像两种形式,使学生真正理解模型的物理意义模型。决策时,利用规则将问题所需的目标与已知条件联系起来,列出问题的所有解决方案,然后选择最佳解决方案。这就是学生形成问题的决策过程。运算,利用选定的物理定律进行运算:要么进行列计算,要么进行逻辑推理和论证,要么利用图像分析和判断得出结果。 讨论,运用物理定律并与问题涉及的实际问题相结合,讨论结果的合理性。dRh物理好资源网(原物理ok网)

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