高中物理解题模型详解

高考物理解题模型

目 录

第一章 运动和力 ...........................................................................................................1

一、追及、相遇模型 .................................................................................................1 二、先加速后减速模型 .............................................................................................4 三、斜面模型 .............................................................................................................6 四、挂件模型 ........................................................................................................... 11 五、弹簧模型（动力学） ....................................................................................... 18

第二章 圆周运动 ......................................................................................................... 20

一、水平方向的圆盘模型 ....................................................................................... 20 二、行星模型 ........................................................................................................... 23

第三章 功和能................................................................................................................1

一、水平方向的弹性碰撞 .........................................................................................1 二、水平方向的非弹性碰撞 .....................................................................................6 三、人船模型 .............................................................................................................9 四、爆炸反冲模型 ................................................................................................... 11

第四章 力学综合 ......................................................................................................... 13

一、解题模型： ....................................................................................................... 13 二、滑轮模型 ........................................................................................................... 19 三、渡河模型 ........................................................................................................... 23

第五章 电路 ....................................................................................................................1

一、电路的动态变化 .................................................................................................1 二、交变电流 .............................................................................................................6

第六章 电磁场.............................................................................................................. 10

一、电磁场中的单杆模型 ....................................................................................... 10 二、电磁流量计模型 ............................................................................................... 16 三、回旋加速模型 ................................................................................................... 19 四、磁偏转模型 ....................................................................................................... 24

第一章 运动和力

一、追及、相遇模型

模型讲解：

1． 火车甲正以速度v1向前行驶，司机突然发现前方距甲d处有火车乙正以较小速度v2同向匀速行

驶，于是他立即刹车，使火车做匀减速运动。为了使两车不相撞，加速度a应满足什么条件？ 解析：设以火车乙为参照物，则甲相对乙做初速为(v1?v2)、加速度为a的匀减速运动。若甲相对乙的速度为零时两车不相撞，则此后就不会相撞。因此，不相撞的临界条件是：甲车减速到与乙车车速相同时，甲相对乙的位移为d。

(v1?v2)2d2即：0?(v1?v2)??2ad，a?2，

故不相撞的条件为a?(v1?v2)2d2

2． 甲、乙两物体相距s，在同一直线上同方向做匀减速运动，速度减为零后就保持静止不动。甲物

体在前，初速度为v1，加速度大小为a1。乙物体在后，初速度为v2，加速度大小为a2且知v1

v1a1v2a2解析：若是?，说明甲物体先停止运动或甲、乙同时停止运动。在运动过程中，乙的速度

一直大于甲的速度，只有两物体都停止运动时，才相距最近，可得最近距离为

v12?s?s?2a1?v222a2

若是

v1a2?v2a2，说明乙物体先停止运动那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻，此时

两物体相距最近，根据v共?v1?a1t?v2?a2t，求得

t?v2?v1a2?a1

在t时间内

第1页

甲的位移s1?v共?v12t

乙的位移s2?v共?v22t

代入表达式?s?s?s1?s2

(v2?v1)2(a2?a1)求得?s?s?

3． 如图1.01所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为vS和vA。

空气中声音传播的速率为vP，设vS?vP，vA?vP，空气相对于地面没有流动。

图1.01

（1） 若声源相继发出两个声信号。时间间隔为?t，请根据发出的这两个声信号从声源传播

到观察者的过程。确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔?t'。

（2） 请利用（1）的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间

的关系式。

解析：作声源S、观察者A、声信号P（P1为首发声信号，P2为再发声信号）的位移—时间图象如图2所示图线的斜率即为它们的速度vS、vA、vP则有：

图2

?s?vS??t?vP?(?t?t0)?s'?vA??t'?vP?(?t'?t0)

两式相减可得：

vA??t'?vS??t?vP?(?t'??t)

解得?t'?vP?vSvP?vA?t

（2）设声源发出声波的振动周期为T，这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动的周期为

vP?vSvP?vAT'?T

由此可得，观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为

vP?vAvP?vSf'?f

4． 在一条平直的公路上，乙车以10m/s的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面作初速度为15m/s，加

速度大小为0.5m/s2的匀减速运动，则两车初始距离L满足什么条件时可以使（1）两车不相遇；（2）两车只相遇一次；（3）两车能相遇两次（设两车相遇时互不影响各自的运动）。 答案：设两车速度相等经历的时间为t，则甲车恰能追及乙车时，应有

a甲t22v甲t??v乙t?L

其中t?v甲?v乙a甲，解得L?25m

若L?25m，则两车等速时也未追及，以后间距会逐渐增大，及两车不相遇。 若L?25m，则两车等速时恰好追及，两车只相遇一次，以后间距会逐渐增大。

若L?25m，则两车等速时，甲车已运动至乙车前面，以后还能再次相遇，即能相遇两次。

二、先加速后减速模型

模型概述：

物体先加速后减速的问题是运动学中典型的综合问题，也是近几年的高考热点，同学在求解这类问题时一定要注意前一过程的末速度是下一过程的初速度，如能画出速度图象就更明确过程了。 模型讲解：

1． 一小圆盘静止在桌面上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图

1.02所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为?1，盘与桌面间的动摩擦因数为?2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最近未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）

图1.02

解析：根据题意可作出物块的速度图象如图2所示。设圆盘的质量为m，桌边长为L，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为a1，有?1mg?ma1

图2

桌布抽出后，盘在桌面上做匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有?2mg?ma2

设盘刚离开桌布时的速度为v1，移动的距离为x1，离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下，由匀变速直线运动的规律可得：