学物理经常听说模型,到底是什么模型、模型这个概念有多重要、怎么利用模型?可以说,你现在接触的所有物理知识,都是建立在模型的基础上的。所以,研究物理学,建立模型是一个基础。那什么是建立模型呢?就是在处理某个实际问题的时候,把目标的变化用数学关系描绘出来,这就是建立模型了。在这个过程中,有三个核心问题:目标、变化、关系。本系列专题我们就从模型的角度来总结高考物理的解题方法。
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动态平衡
模型的三个核心:
目标:解决动态平衡问题
变化:
关系:
物体所受的力一部分是变力,即动态力,无论是力的大小还是方向发生变化,变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡。
题中关键词:缓慢变化、缓慢移动、每一个状态都是平衡。
动态平衡问题的处理方法:解决这一类问题的一般思路,是把“动”化为“静”,“静”中求“动”。
- 解析法:根据物体的平衡条件列方程,在解方程时采用数学知识讨论某物理量随变量的变化关系。
- 图解分析法:对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下力的平衡图(力的平行四边形),再由动态力的平行四边形各边长度变化及角度变化情况,确定力的大小及方向的变化情况。
其特点有:一个恒力、一个方向不变的力、一个大小和方向都变化的力;方法口诀:定(固定恒力)平(平移方向不变的力)转(根据变化转动变力)
- 相似三角形法:对受三力作用而平衡的物体,先正确分析物体的受力,画出受力分析图,再寻找与力的三角形相似的几何三角形,利用相似三角形的性质,建立比例关系,把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论。
其特点有:1.题目中大量给出边长的关系,而力的信息很少;2.一个恒力、两个变力且无方向不变的力;方法口诀:延(延长恒力)平(平移1个变力)比(通过相似三角形边长比解题)。
此类动态平衡问题特点鲜明:平衡且变化。并且题型分类及对应解题方法上也有其明显的特点,同学们需要读题的时候抓住关键词、关键的力信息,比如:有几个变力,有没有方向不变的力。对应的选取解题方法进行解题。
动态平衡问题即考察受力分析的基本功,也能考察同学们对变化的观察和处理。从历年高考的情况来看,几乎可以说是必考的一种题型。
下面为各位学子精选了典型的动态平衡例题以及相关的变式训练(保存后可打印),配有详细的解析过程。做的过程中,同学们一定认真体会不同方法对应题目的特点。如果有疑问,欢迎私信。
模型03:动态平衡(原卷)
高考物理模型方法分类解析系列:
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