专题强化四 动力学中三种典型物理模型
专题解读 1.本专题是动力学方法在三类典型模型问题中的应用,其中等时圆模型常在选择题中考查,而滑块-木板模型和传送带模型常以计算题压轴题的形式命题.
2.通过本专题的学习,可以培养同学们的审题能力、建模能力、分析推理能力和规范表达等物理学科素养,针对性的专题强化,通过题型特点和解题方法的分析,能帮助同学们迅速提高解题能力.
3.用到的相关知识有:匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、相对运动的有关知识.
一、"等时圆"模型
1.两种模型(如图1)
图1
2.等时性的证明
设某一条光滑弦与水平方向的夹角为α,圆的直径为d,如图1所示.根据物体沿光滑弦做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=gsin α,位移为x=dsin α,所以运动时间为t0== = .
即沿同一起点或终点的各条光滑弦运动具有等时性,运动时间与弦的倾角、长短无关.
二、"传送带"模型
1.水平传送带模型
项目 图示 滑块可能的运动情况 情景1 ①可能一直加速
②可能先加速后匀速 情景2 ①v0>v,可能一直减速,也可能先减速再匀速
②v0=v,一直匀速
③v0