高考物理二轮总复习精品课件 第三编 高考关键能力专项 专项二模型建构能力 (6).ppt

典例示范2(2023浙江6月选考)如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()A.Fa=0.6G,Fb=0.4GB.Fa=0.4G,Fb=0.6GC.Fa=0.8G,Fb=0.6GD.Fa=0.6G,Fb=0.8GD解析对光滑圆柱体受力分析如图所示,由题意有Fa=Gsin37°=0.6G,Fb=Gcos37°=0.8G,故选D。【模型建构】流程内容选取对象、分析状态对象:圆柱体状态:静止建构物理模型三个共点力平衡确定物理原理任意两个力的合力一定与第三个力等大反向,解三角形三、过程模型过程模型是对物质运动过程进行描述的空间模型,以隐含着的时间为自变量。在研究质点运动时,如匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、简谐运动等;还有一些物理量的均匀变化的过程,如某匀强磁场的磁感应强度均匀减小、均匀增加等。建构不同的过程模型,需要满足不同过程模型的条件,如平抛运动,在物体具有水平初速度,且只受重力的作用下,物体做平抛运动。不同的过程模型也遵循着不同的运动规律,如匀变速直线运动的速度时间关系、位移时间关系等。建构过程模型,需明确物体的运动特征和受力条件,模型建构起来,就可以用模型的相关规律来解决问题。典例示范3(2022浙江6月选考)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度l1=4m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为μ=,货物可视为质点(取cos24°=0.9,sin24°=0.4,重力加速度g取10m/s2)。(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小;(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小;(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s,求水平滑轨的最短长度l2。答案(1)2m/s2(2)4m/s(3)2.7m解析(1)根据牛顿第二定律可得mgsin24°-μmgcos24°=ma1代入数据解得a1=2m/s2。(2)根据运动学公式得v2=2a1l1解得v=4m/s。(3)设货物在水平滑轨上的加速度为a2,根据牛顿第二定律得μmg=ma2【模型建构】流程内容选取对象、分析状态过程对象:货物过程:①货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑→物体做初速度为零的匀加速直线运动②货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s→末速度不超过2m/s的匀减速直线运动流程内容建构物理模型分析题干得出的:①货物→对象模型②在倾斜滑轨上→货物所受力均为恒力,即合力为恒力,结合其他信息,货物在倾斜滑轨上做初速度为零的匀加速直线运动③同理可得,货物在水平滑轨上做匀减速直线运动四、复杂运动情境模型1.板块模型板块模型是高中物理最典型的复杂运动情境模型,基本解法为牛顿运动定律与运动学公式相结合。但此类模型经常与动量守恒、能量守恒类模型相结合考查,是高考中的压轴题型。画运动草图、受力分析、动量守恒、动能定理是此类问题常用的方法。2.带电粒子在电磁场中的运动模型带电粒子在电磁场中的运动模型是带电粒子在电场中的类平抛运动或者类斜抛运动模型和在磁场中的圆周运动模型相结合的复杂运动情境模型,除了每一个模型单独应用解题外,两个运动的衔接点的状态是解题的关键。对于近几年频繁出现的三维空间中的运动给考生带来了不小的挑战,这类问题需要具备较强的空间思维能力,另外运动的合成和分解中的隔离、整体的思想也是解决此类问题的关键。3.电磁感应中的导轨与导体棒模型电磁感应中的导轨与导体棒模型有多种分类:单棒模型、双棒模型、无动力模型、有动力模型、电容器与导体棒模型、导轨等间距模型、导轨不等间距模型等,解决此类问题的方法比较固定。最大速度一般用受力平衡解决,运动的位移和时间一般用动量定理解决,运动中产生的热量一般用能量守恒解决。其中动量定理的应用常常与电荷量相联系。典例示范4(2021全国乙卷)如图所示,一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量m0=0.06kg的U形导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻R=3Ω的金属棒CD的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路CDEF;EF与斜面底边平行,长度l=0.6m。初始时CD与EF相距s0=0.4m,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离s1=m后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域。