高中典型物理模型及方法（精华）◆1.连接体模型：是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、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。连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒)与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关，及与两物体放置的方式都无关。平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止m1记住：N=mFmF(N为两物体间相互作用力),2112mmm122一起加速运动的物体的分子mF和mF两项的规律并能应用mFN21221mm12讨论：①F≠0；1FF=0mm212F=(m+m)a12N=ma2mN=2Fmm12②F≠0；F≠0F=m(mg)m(mg)121221mFmFmmN=211212mmm(mg)m(mgsin)F=122112mm(F0就是上面122m(mg)mF的情况)F=ABBmm12F>Fm>mN<N(为什么)121212N=m(m为第6个以后的质量)第12对13的作用力N=(n-12)m5对6F12对13FMnm◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。(圆周运动实例)①火车转弯②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。④物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、（关健要搞清楚向心力怎样提供的）（1）火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h，内外轨间距L，转弯半径R。由于外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力F提供向心力。合hv2Rgh由Fmgtanmgsinmgm0得v（v为转弯时规定速度）vgtanR000合LRL(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)①当火车行驶速率V等于V时，F=F，内外轨道对轮缘都没有侧0合向压力②当火车行驶V大于V时，F<F，外轨道对轮缘有侧压力，F0合向合+N=mv2R③当火车行驶速率V小于V时，F>F，内轨道对轮缘有侧压力，F0合向-N'=mv2合R即当火车转弯时行驶速率不等于V时，其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行0调节，但调节程度不宜过大，以免损坏轨道。火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现（2）无支承的小球，在竖直平面内作圆周运动过最高点情况：受力：由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,绳拉力或环压力T越小,但T的最小值只能为零,此时小球以重力提供作向心力.结论：通过最高点时绳子(或轨道)对小球没有力的作用(可理解为恰好通过或恰好通不过的条件)，此时只有重力提供作向心力.注意讨论：绳系小球从最高点抛出做圆周还是平抛运动。能过最高点条件：V≥V（当V≥V时，绳、轨道对球分别产生临临拉力、压力）不能过最高点条件：V<V(实际上球还未到最高点就脱离了轨道)临v2讨论：①恰能通过最高点时：mg=m临，临界速度VR临=gR；可认为距此点R(或距圆的最低点)5R处落下的物体。hh22☆此时最低点需要的速度为V=5gR☆最低点拉力大于最高点拉力Δ低临F=6mgv2②最高点状态:mg+T=m高(临界条件T=0,临界速度V=gR,V≥V才能1L1临临通过)v2最低点状态:T-mg=m低高到低过程机械能守恒:2L1mv21mv2mg2L2低2高T-T=6mg(g可看为等效加速度)212②半圆：过程mgR=1mv2最低点T-mg=mv绳上拉力T=3mg；过低点的速2R度为V=2gR低小球在与悬点等高处静止释放运动到最低点，最低点时的向心加速度a=2g③与竖直方向成角下摆时,过低点的速度为V=2gR(1cos),低此时绳子拉力T=mg(3-2cos)（3）有支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最高点情况：①临界条件：杆和环对小球有支持力的作用U2（由mgNm知）R当V=0时，N=mg（可理解为小球恰好转过或恰好转不