高中物理力学模型及分析
1．连接体模型是指运动中几个物体叠放在一起、或并排在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。
解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体，对整体用牛二定律列方程
隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。 F F F2 F1 BAmm 1 2 AB
╰ α
2斜面模型 （搞清物体对斜面压力为零的临界条件） 斜面固定：物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定
?=tg?物体沿斜面匀速下滑或静止 ?> tg?物体静止于斜面 ?< tg?物体沿斜面加速下滑a=g(sin?一?cos?)
3．轻绳、杆模型
绳只能受拉力，杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力。 杆对球的作用力由运动情况决定
只有?=arctg(g)时才沿杆方向
最高点时杆对球的作用力；最低点时的速度?，杆的拉力? 若小球带电呢？
m L ·
E
- 1 -
a假设单B下摆,最低点的速度VB=2gR ?mgR=整体下摆2mgR=mg
12mvB 2R11'2'2+mvA?mvB 222'''VB?2VA ? VA=
63''?2VA=2gR> VB=2gR gR ； VB55所以AB杆对B做正功，AB杆对A做负功
若 V0 即是有能量损失，绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不能够整个过程用机械能守恒。 求水平初速及最低点时绳的拉力？ 换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v1突然消失),再v2下摆机械能守恒 例：摆球的质量为m，从偏离水平方向30°的位置由静释放，设绳子为理想轻绳，求：小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少？ 4．超重失重模型 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay) 向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a)；向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a) 难点：一个物体的运动导致系最高点时杆对球的作用力；最低点时的速度?，杆的拉力? 若小球带电呢？ m， q L 假设单B下摆,最低点的速度VB=整体下摆2mgR=mg ·O E 2gR 12 ?mgR=mvB2R11'2'2+mvA?mvB 222'''VB?2VA ? VA= 63''?2VA=2gR> VB=2gR gR ； VB55所以AB杆对B做正功，AB杆对A做负功 若 V0 即是有能量损失，绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不能够整个过程用机械能守恒。 求水平初速及最低点时绳的拉力？ 换为绳时:先自由落体,在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v1突然消失),再v2下摆机械能守恒 例：摆球的质量为m，从偏离水平方向30°的位置 - 2 - 由静释放，设绳子为理想轻绳，求：小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少？ 4．超重失重模型 系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay) 向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a)；向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a) 难点：一个物体的运动导致系统重心的运动1到2到3过程中 (1、3除外)超重状态 绳剪断后台称示数系统重心向下加速 F 斜面对地面的压力? 地面对斜面摩擦力? 导致系统重心如何运动？ m 统重心的运动 1到2到3过程中 (1、3除外)超重状态 a 绳剪断后台称示数 系统重心向下加速 ? 斜面对地面的压力? 图9 地面对斜面摩擦力? 导致系统重心如何运动？铁木球的运动用同体积的水去补充。 5．碰撞模型：特点，①动量守恒；②碰后的动能不可能比碰前大③对追及碰撞，碰 后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。 ◆弹性碰撞：m1v1+m2v2=m1v1?m2v2(1) ''11112'2'2mv1?mv2?mv?mv212 (2 ) 2222◆一动一静且二球质量相等的弹性正碰：速度交换 大碰小一起向前；质量相等，速度交换；小碰大，向后返。 ◆一动一静的完全非弹性碰撞（子弹打击木块模型） mv0+0=(m+M)v '121'2mv0=(m?M)v+E损 222mMv0M1M1122'2?mv0?Ek0 E损=mv0一(m?M)v= 2(m?M)(M?m)2M?m22E损 可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能E损=fd相=?mg·d相= 112'2mv0一(m?M)v 22 - 3 -