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《專題01等時圓模型-高考物理模型(原卷版)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、高中物理系列模型之情景模型:1?等時圓模型一模型界定物體沿光滑軌道運動,軌道的一端在圓周上,另一端在同一圓周的最高點或最?低點。二.模型破解1.如圖1所示,當(dāng)質(zhì)點從靜止開始從圓周上不同的點沿光滑的弦運動到圓的最低點,所需的時間相同,都等于沿豎直直徑自由下落的時間即t=2.如圖2所示,當(dāng)質(zhì)點從靜止開始,從圓周的頂點沿不同的光滑弦運動到圓周上,所需的時間也相等,都等于沿豎直直徑自由卜?落的時間t3?如圖3所示,若軌道的頂端0不在圓周的最高點也不在圓周的最低點時,從靜止開始下滑的質(zhì)點,沿不同軌道運?動的時間不同,但隨著
2、軌道末端位置單調(diào)變化,閨2如圖4所示:(1)當(dāng)各軌道上端相交于O點時,物體沿各軌道由靜止下滑的時間與各軌道在圓上對應(yīng)于O點下方?的弧長成正相關(guān)關(guān)系,即對應(yīng)弧長(而非弦長)越長,時間越長。(2)當(dāng)各軌道下端相交于0點時,物體沿各軌道由靜止下滑的時間與各軌道在圓上對應(yīng)于0點上?方的弧長成正相關(guān)關(guān)系,即對應(yīng)弧長越長,時間越長。例1?圖甲是某景點的山坡滑道網(wǎng)片,為了探究滑行者在滑道直線部分AE滑行的時間,技術(shù)人員通過測量繪制出如圖乙所示的示意圖。AC是滑道的豎直高度,D點是AC豎直線上的一點,且?有AD=DE.=10m,
3、滑道AE可視為光滑,滑行者從坡頂A點由靜止開始沿滑道AE向下做直線滑動,g?10m/s2,則滑行者在滑道AE上滑行的時間為例1題圖例2.如圖所示,一質(zhì)點自傾角為a的斜而上方的定點A沿光滑斜槽AP從靜止開始下滑,為使質(zhì)點在最短的時間內(nèi)從A點到達斜面,則斜槽與豎直方向的夾角6等于多少??最短時間為多少?(己知A點離斜血的豎直高度為h)例2題圖例3.如圖所示,在同一豎直線上有A、B兩點,相距為h,B點離地高度為H,現(xiàn)在要在地面上找尋找一點P,使得從A、B兩點分別向點P安放的光滑木板,滿足物體從靜止開始分別由A和B沿木板
4、下滑到P點的時間相同,求0P的反度。三模型演練1.如圖所示,ad>bd>cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細桿,a、c、d位于同一圓周上,a點為圓周的最高點,d點為最低點。每根桿上都套著一個完全相同的小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)分別從a、b、c點無初速釋放,關(guān)于它們下滑過程的下列說法中正確的是A.重力対各環(huán)的沖量a的最大B.彈力對各環(huán)的沖量c的最大C.合力對各環(huán)的沖量大小相等D.各壞的動能增量相等2.如圖所示,AC為豎直墻壁,BC為一個斜坡,現(xiàn)將一光滑板AP擱在墻與斜坡Z間,且PC=AC=I.現(xiàn)在A點放一小物體,讓它
5、從靜止開始下滑,該物體滑到P點所用時間為C.D.以上均錯3?幾個不同傾角的光滑斜虬有同?一底邊,頂點在同一豎直血上,一個物體從斜面頂端由靜止開始滑至底端,物體運動時間最短的斜面傾角為()A.30°B.45°C.6O0D.7504?幾個不同傾角的光滑斜血,有相同高度,-個物體從斜面頂端由靜止開始滑至底端,物體運動時間最短的斜面傾角為()C.6O0D.7505.如圖所示,MN是半徑為R的圓弧,A為圓弧的最低點,板AB是擱在圓弧上的光滑斜面,今在A端沿AB方向以某一初速度彈出一小球,當(dāng)它抵達B點時速度恰好為零,則小球由
6、A運動到B點所需時間為多少?A練5圖6.—個滑雪場要修建一條滑道,在坡底寬度L一定的條件下,為了從坡頂由靜止開始運動時以最短的時間滑下,試分析滑道的最佳傾角應(yīng)該是多大?最知時間是多少?7?半徑為R的豎直圓環(huán)的環(huán)面所在平面內(nèi),環(huán)外有一點A,為了使物體從靜止開始由點A沿光滑斜軌道運動到圓環(huán)上且運動時間最短,試確定斜軌道的位置。8?如圖所示,固定斜面的傾角為在A點正上方高度為h的P處,一小球沿不的軌道由靜止開始下滑練8圖PD下滑的時間依次為匕、t2、t3,則A.ti>t2>t3B.t2>ti>t3,C..t3>ti>t
7、2Do無法判定9.如圖所示,在斜面上的點0豎直的固定一直桿,桿長為10m,O點到斜面底端B點的距離也是10mo桿頂A點與B點間固定有一條鋼絲,一小球穿在鋼絲上由靜止從A點無摩擦的滑到B點,求小球下滑的時間(g取10m/s2)o練10題圖10.如圖所示,oci、ob、oc是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細桿,0、a、b、c、d位于同一圓周上,d點為圓周的最高點,c點為最低點。每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)都從。點無初速釋放,用“、力、『3依次表示滑環(huán)到達b、C所用的時間,則(A?t}=t2=t3C.t<
8、tzf1>(2