高中物理变加速模型教学资料.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流1、雨滴下落模型此模型在高中阶段为浅析层次，大学对其研究就非常有深度了。简单来说雨滴下落受力相当复杂多变，在雨滴速度增加过程中除重力外的浮力、粘滞阻力、压差阻力等均发生变化，而这些变化使其速度最终恒定。不然，地面将面目全非了。但是，由于要分析上面那些阻力会用到高等数学的专业知识，高中阶段解决不了。所以，我们就简化了此问题。相差不多的说法可以这样：“雨滴下落随速度的增大其受到的合阻力将正比于速度的越高次方”。在高中物理必修一教材中曾有这一内容的简单介绍。例1：雨滴下落时所受阻力与雨滴速度有关，雨滴

2、速度越大，所受阻力越大；则雨滴的最终下落速度将如何？其运动为何种运动？此外，雨滴下落速度还与雨滴半径的α次方成正比（1£α£2），假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，它们都下落，雨滴先到地面；接近地面时谁的速度较小？2、油中球的运动例2：钢球在很深的油槽中由静止开始下落，若油对球的阻力正比于其速率，则球的运动是（　　）A．先加速后减速最后静止B．一直减速C．先加速后减速直至匀速D．加速度逐渐减小到零此模型类似于雨滴下落模型但是较为简单运动亦为“加速度变小的变加速后的匀速”。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删

3、除谢谢9精品好文档，推荐学习交流3、蹦极、蹦床问题“蹦极”是一种非常刺激的极限运动。蹦床则令人开心快乐；然而，其物理原理却如出一辙。例3：“蹦极”是一种极限运动，人自身所受的重力使其自由下落，被拉伸的橡皮绳又会产生向上的力，把人拉上去，然后人再下落．正是在这上上下下的振荡中，蹦极者体会到惊心动魄的刺激，如图3－1－22所示．设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15m，质量为50kg的蹦极者运动到最低点时橡皮绳长为26.5m，当蹦极者停止振荡时橡皮绳长为17.5m，则蹦极者运动到最低点时受到橡皮绳的拉力为多大？(g取10m/s

4、2)先来分析其中人的运动变化吧！里面也有一段变加速。后来还有一段变减速。整个过程无论是运动、受力、能量均可以有考察的角度!例4蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量60kg的运动员，从离水平网面3．2m高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面50m高处。已知运动员与网接触的时间1．2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。4、机车启动问题机车起动分两类：（1）以恒定功率起动；（2）以恒定牵引力起动.其解题关键在于逐步分析v、a、F、p间关系，并把握

5、由起动到匀速的临界条件F=f，即汽车达到最大速度的条件.该类问题的思维流程为：（1）以恒定功率起动的运动过程是：变加速（a↓）（a=0）匀速，在此过程中，F牵、v、a的变化情况：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢9精品好文档，推荐学习交流所以汽车达到最大速度时a=0，F=f,P=Fvm=fvm.（2）以恒定牵引力匀加速起动的运动过程是：匀加速当功率增大到额定功率Pm后，变加速（a↓）（a=0）匀速.各个量（牵引功率、牵引力、加速度、速度）的变化情况如下：例5：汽车质量为5t，其发动机额定功率为37.5kW，汽车

6、在水平道路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度1.0m/s2做匀加速运动，最后匀速运动的速度为15m/s.求：（1）汽车做匀加速运动的时间.（2）汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑多远？5、弹簧振子和单摆的运动模型例6：如图所示，为一弹簧振子，O为振动的平衡位置，将振子拉到位置C从静止释放，振子在BC间往复运动．已知BC间的距离为20cm，振子在4秒钟内振动了10次．（1）求振幅、周期和频率。（2）若规定从O到C的方向为正方向，试分析振子在从C→O→B过程中所受回复力F，加速度a和速度υ的变化情况．单摆亦然6、电磁

7、感应中的导体棒运动模型滑杆问题可分为两类：一类是“动——电——动”类问题；一类是“电——动——电”类问题；每类又可分为单滑杆和双滑杆。【模式“动——电——动”类问题剖析】NPQMab图1例：7如图10所示：平行滑轨PQ、MN间距为L，与水平方向成α仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢9精品好文档，推荐学习交流角，质量m，电阻为r的导体，ab紧贴在滑轨上并与PM平行，滑轨电阻不计，整个装置处于与滑轨平面正交，磁感应强度为B的匀强磁场中，滑轨足够长。①导体ab由静止释放后，由于重力的作用下滑，此时具有最大加速度am=

8、gsinα，ab一旦运动，则ab“因动而电”,ab则是整个回路的电源，产生电动势，则回路中产生电流。②ab中有电流，在磁场中，因受安培力的作用，与ab下滑的方向相反,随ab棒下滑速度不断增大，因为E=BLv,I=,则电路中电流随之变大，安培阻力F=BL变大，直到与Gx的合力为零，即加速度为零，以最大vmax=收尾。③此过程中，重力