高考力学模型题及答案,高考力学模型

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理综280，估测物理满分；华约自招物理96（满分100）。致力于让高中生使用不过多的投入（不影响其他科目学习）的情况下搞定物理，如果牺牲同学其他科目的时间来进步物理成绩，那不叫好老师。

下面直接上干货：

高中物理学三种东西——概念，实验定律，模型

1，概念。这是非常细碎的东西，但是简单容易理解。比如，我们学到静电场，书上告诉你电场强度定义式?E=\frac{F}{q}?，这个公式不需要问为什么，因为我们这样定义电场强度。再比如电流，我们定义电流为单位时间通过截面的电荷量，那么公式?I=\frac{q}{t}?也不需要问为什么。如果你某个概念没有掌握，直接翻书就行。

2，定律。定律也叫实验定律。他们都是科学家通过做实验得出的规律，他们不能通过其他物理或者数学规律经过数学推导得来。高中物理中所有的实验定律，其背后的实验都必须掌握。

自由落体定律——著名的伽利略斜面实验一

牛顿第一定律——著名的伽利略斜面实验二 伽利略这两个斜面实验里包含了三个思想实验，是高考重要考点

Yuanqi Li：伽利略在高中物理中的三次思想实验

牛顿第二定律——这个实验书上有，实验探究了力，质量，加速度的关系

牛顿第三定律——实验很简单

胡克定律——弹簧弹力和伸长量的实验研究

万有引力定律——牛顿的思考与卡文迪许扭秤（牛顿的思考过程非常精彩，必修二课本里有）

机械能守恒定律——著名的伽利略斜面实验二（和牛顿第一定律一样）

库仑定律——库伦扭秤实验

Yuanqi Li：两个扭秤——卡文迪许扭秤与库伦扭秤

欧姆定律，焦耳定律——实验初中的时候就讲过

电阻定律——初中做了定性实验，高中引入电阻率概念后有了定量规律

法拉第电磁感应定律——电生磁磁生电实验都是重要物理学史考点

楞次定律——也是实验

斯涅尔定律（就是初中光学就学过的，光折射反射定律）——初中做过实验

其实在获得这些实验定律以后，还会从这些定律中经过数学推导获得一些定理。这些定理是可以推导得到的，建议最好掌握定理推导。如果某条定理没有出现在书上，那么不建议记忆该定理。

举个书上定理推导的精彩例子——圆周运动向心加速度。书上只用了矢量相加减的数学规律，还有圆的相关数学规律，就推出了精彩的定理。

以上两点——概念和定律，只需要看书就可以完全掌握。而且，这之后，所有的高中物理题目，使用的公式仅限于以上的公式——定义式，和书上的定律，定理。基础不好的同学，一定要先确保把1,2两点学会，再学第三点。

3，模型

模型的学习一般就是来源于老师的课堂笔记或者一些题目训练。物理模型的意义一句话总结，叫：“补全你的方程组”

学物理的时候，在学会了概念和实验定律，推导完相关定理以后，老师们一般就开始讲各种各样的模型。做题的时候，我们也在训练各种各样的模型。

比如，学万有引力一章，学完万有引力定律和卡文迪许扭秤实验后，就开始学各种模型（或者叫题型）诸如变轨问题，双星模型，星体密度计算等等。

如果你学完以后，背了一堆结论，或者是疯狂刷题，做一道算一道，那这些物理模型对你就没有意义。

举个例子，双星问题。

两星相距?l?，列两个牛顿第二定律方程（万有引力等于向心力）。?m_{1}\frac{4\pi^2}{T_{1}^2}r_{1}=\frac{Gm_{1}m_{2}}{l^2}?,?m_{2}\frac{4\pi^2}{T_{2}^2}r_{2}=\frac{Gm_{1}m_{2}}{l^2}

发现方程里有四个未知数——两星的半径?r_{1},r_{2}?，两星的周期?T_{1},T_{2}?，但是只有两个方程。

这时候，学过这个模型的同学就知道，?r_{1}+r_{2}=l?，?T_{1}=T_{2}?（维持双星系统稳定，必须有这两个关系）。从而补全了方程组。

到此，缺少的那个方程补上了。

因为整个高中阶段，涉及的概念，定律，实验并不多。学习物理模型占据了主要的时间。通过这个例子，同学们感受一下，学模型究竟是学什么。

再举个例子，星体密度问题。

学过这个模型的同学，学会的不应该是某个星体密度公式，而应该是如何列方程解出星体密度——列出牛顿第二定律——星体表面某个物体，万有引力等于重力。然后，重力等于质量乘以该星体重力加速度，万有引力表达式中的距离等于星体半径，星体质量可以用密度和球体积公式表达。

（也许有同学注意到了，我在前面一直强调“方程”两个字。列方程，是学习高中物理必须养成的习惯，也是从初中物理到高中物理的一个重要转变。初中学物理的时候，是一个计算式解出一个量，逐步解出答案。但是这种方法在很多问题上会遇到困难。比如小学就学过的鸡兔同笼，要是列式计算，必须用巧妙办法才可以做，但是列方程解方程就很简单。另外，把方程规范地列出来，也便于改卷的时候给过程分）

当你学会了概念，掌握了基本定律，积累了模型，就可以做高考题了。下面我举例说明，怎样从基础到达高考题。以力学中小木块问题为例：

小木块的运动，我们总是可以分成几个过程，以及几个状态——初始状态，中间状态，结束状态。

整个运动过程分解为：初始状态--过程1--中间状态1--过程2--中间状态2-过程3--结束状态。如果一道题足够复杂，它可以有很多个中间状态，也就会在状态间夹杂很多过程。但是毕竟高考题复杂程度有限，一般的高考题都是只有一个中间状态。也就是典型的：初始状态--过程1--中间状态--过程2--结束状态。我们称之为——三状态，两过程。

完成一道力学题，就需要搞清楚，在三个状态时，木块的速度，位置。在两个过程中，木块的受力，以及根据受力计算出加速度。

我们有木块的初始位置和初始速度，根据过程1的受力，计算出过程1的加速度，从而用运动学方法列出关于中间状态的速度，位置的方程。再根据过程2的受力，计算出过程2的加速度，从而用运动学方法列出关于结束状态的速度，位置的方程。进而解出答案。

以上是做题流程的讲解。

下面，我们从最基础的知识点开始，解决力学木块问题。（一切从书上最基本的知识点出发，是我处理高考问题的一贯宗旨）

目录：

运动学

动力学木块问题

曲线运动

万有引力

功和机械能

动量

静电场

恒定电流

磁场

电磁感应

首先，掌握运动学相关知识

掌握加速度定义式?a=\frac{v_{t}-v_{0}}{t}?以后，变形可以得到：?v_{t}=v_{0}+a{t}?，然后使用图像法可以推出位移公式?x_{t}=x_{0}+v_0{t}+\frac{1}{2}at^2?，进而推出所有运动学规律：速度-位移公式，平均速度公式，时间中点瞬时速度公式，等等，这些推导书上都有，请务必掌握。

受力分析与牛顿运动定律

其次，你需要掌握静力学相关知识，知道弹力，摩擦力的性质（也就是掌握它们的概念），会做受力分析，懂得整体法和隔离法。请先做一下下图中的受力分析，分析出所有的力，讨论所有情况，尤其是所有摩擦面对每个物体的摩擦力。若你不会做，或者对任何一个例子的分析没有把握