高考物理大题经典模型有以下几个:
1. 碰撞模型:两球发生弹性碰撞,机械能守恒;两球发生非弹性碰撞,机械能损失最大。
2. 绳拉小球在竖直平面内运动:绳拉小球在竖直面内做圆周运动,最高点和最低点速度分析,靠最高点和最低点求绳的拉力。
3. 杆(细绳)模型:细杆模型和细绳模型是两种完全不同的模型,需要注意杆的弹力不一定是必须的,而细绳的拉力或支持力一定是必须的。
4. 电磁感应模型:电磁感应模型主要考察电磁感应定律和欧姆定律的应用,以及电路的设计和能量的转化与守恒。
5. 传送带模型:传送带上的物体运动情况分析是高考的重点也是难点,需要特别注意相对运动和能量关系。
6. 振动模型:简谐运动的周期性是高考的重点,也是难点。在物理大题中经常出现,需要特别注意平衡位置和最大位移处电场力和重力。
以上内容仅供参考,可以咨询高中教师获取更多有关高考物理大题经典模型的信息。
题目:一个质量为 m 的小球,在距离地面高度为 H 的光滑斜面上上下滚动,斜面的倾角为 θ。小球受到的阻力恒为 f,且 f < mg\sin\theta。求小球在运动过程中的最大速度和最大高度。
分析:
1. 小球在斜面上运动时,受到重力、支持力和阻力。
2. 小球在运动过程中,会受到重力的分力和阻力的分力,这两个分力都会随着速度的增大而增大。
3. 当阻力与重力的分力的合力等于零时,小球的速度达到最大值。
解答:
1. 小球在斜面上受到的重力为 G = mg,方向竖直向下。
2. 小球受到的支持力垂直于斜面向上,大小为 N = mg\cos\theta。
3. 小球受到的阻力大小为 f = \frac{mg\sin\theta - f}{\cos\theta},方向与运动方向相反。
4. 小球在运动过程中,阻力与重力的分力的合力为 F = mg\sin\theta - f - mg\cos\theta\sin\theta = \frac{mg\sin\theta}{\cos\theta}(1 - \cos\theta)
5. 当阻力与重力的分力的合力为零时,小球的速度达到最大值。此时,小球的加速度为 a = \frac{f}{m} = \frac{mg\sin\theta}{\cos\theta} - \frac{mg\cos\theta\sin\theta}{m} = \frac{mg(\sin^{2}\theta - \cos^{2}\theta)}{m\cos^{2}\theta}
6. 根据运动学公式,当速度达到最大值时,小球的位移为 x = \frac{v^{2}}{2a} = \frac{mg(\sin^{2}\theta - \cos^{2}\theta)}{2m(\cos^{2}\theta)^{2}}
7. 高度 H = x + \sin\theta x = \frac{mg(\sin^{2}\theta - \cos^{2}\theta)}{2m(\cos^{2}\theta)^{2}} + \sin\theta \cdot \frac{mg(\sin^{2}\theta - \cos^{2}\theta)}{m(\cos^{2}\theta)^{2}}
答案:当小球速度达到最大值时,小球的位移为 x = \frac{mg(\sin^{2}\theta - \cos^{2}\theta)}{2m(\cos^{2}\theta)^{2}},高度 H = x + \sin\theta x = \frac{mg(\sin^{2}\theta - \cos^{2}\theta)}{2m(\cos^{2}\theta)^{2}} + \sin\theta \cdot \frac{mg(\sin^{2}\theta - \cos^{2}\theta)}{m(\cos^{2}\theta)^{2}}。