高中物理常考模型概要及典例解析VIP免费

2020届高中毕业生升学考试复习试题高中物理整理人:嬴本德（老师）高中物理常考模型概要及典例解析◆◇【模型1·行星运动模型】◇◆【模型概述】所谓“行星”模型指的是卫星绕中心天体，或核外电子绕原子旋转。它们都属于圆周运动，但涉及到力、电以及能量关系知识，是每年高考必考内容。【模型要点】人造卫星的运动属于宏观现象，氢原子中电子的运动属于微观现象，由于支配卫星和电子运动的力遵循平方反比律，即F公式适用条件研究对象相互作用方向实际应用FG1rr2，故它们在物理模型和运动规律的描述上有相似之处。FkQqr2Mm2类似都是理想模型类似都是场作用相同相同质点有质量的两个物体引力与引力场两质点的连线上真空、点电荷带有电荷的两个物体电场力与静电场两点电荷的连线上两物体间的距离比物体本两带电体间的距离比带电身线度大得多体本身线度大得多静电场适用对象【特别说明】引力场不同一、线速度与轨道半径的关系设地球的质量为M，卫星质量为m，卫星在半径为r的轨道上运行，其线速度为v，可知GMGMmv2vm，从而2rrr设质量为m'、带电量为e的电子在第n条可能轨道上运动，其线速度大小为v，则有1ke2ke2v2v,即vrmn2mrnrnrn可见，卫星或电子的线速度都与轨道半径的平方根成反比。其实，兴趣才是最好的老师！の嬴本德第1页共36页2020届高中毕业生升学考试复习试题高中物理整理人:嬴本德（老师）二、动能与轨道半径的关系GMmv2GMm1m卫星运动的动能：由得E即Ekkr2r2rrke21氢原子核外电子运动的动能为：Ek即Ek2rnrn可见，在这两类现象中，卫星与电子的动能都与轨道半径成反比。三、运动周期与轨道半径的关系m1m24242r32,即T2r3.(同理可推导v、a与半径的对卫星而言，G2mr2，得TrTGM关系。对电子仍适用)四、能量与轨道半径的关系运动物体的总能量等于其动能与势能之和，即EEkEp。在变轨问题中，卫星从离地球较远轨道向离地球较近轨道运动时，万有引力做正功，势能减少，动能增大，总能量减少（有阻力做功）。五、地球同步卫星1.地球同步卫星的轨道平面：其他非同步卫星的轨道平面可与地轴有任意夹角且过地心，而同步卫星一定位于赤道的正上方。2.地球同步卫星的周期：地球同步卫星的运转周期与地球自转的周期相同，即T=24h。3.地球同步卫星的轨道半径：据牛顿第二定律有GMmGM23mr,得r,0与地球022r0自转角速度相同，所以地球同步卫星的轨道半径一定，其离地面高度也是一定的。4.地球同步卫星的线速度：线速度为定值，绕行方向与地球自转方向相同。【误区点拨】天体运动问题：①人造卫星的轨道半径与中心天体半径的区别；②人造卫星的发射速度和运行速度；③卫星的稳定运行和变轨运动；④赤道上的物体与近地卫星的区别；⑤一般卫星与同步卫星的区别。人造地球卫星的发射速度是指把卫星从地球上发射出去的初速度，速度越大，发射就越远。第一宇宙速度是最小的发射速度。混淆连续物和卫星群：连续物是指和天体连在一起的物体，其角速度和天体的角速度相同；双星系统的向心力公式中的距离与圆周运动的向心力中的距离的差别。其实，兴趣才是最好的老师！の嬴本德第2页共36页2020届高中毕业生升学考试复习试题高中物理整理人:嬴本德（老师）◆◇【模型2·等效场模型】◇◆【模型概述】复合场是高中物理中的热点问题，常见的有重力场与电场、重力场与磁场、重力场与电磁场等等，对复合场问题的处理过程其实就是一种物理思维方法。【模型要点】物体仅在重力场中运动是最简单，也是考生最为熟悉的运动类型，但是物体在复合场中的运动又是我们在综合性试题中经常遇到的问题，如果我们能化“复合场”为“重力场”，不仅能起到“柳暗花明”的作用，同时也是一种思想的体现。如何实现这一思想方法呢？如物体在恒力场中，我们可以先求出合力F，在根据gF合m求出等效场的加速度。将物体的运动转化为落体、抛体或圆周运动等，然后根据物体的运动情景采用对应的方法。【典例1】如图所示，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m的带电小球，将它置于一方向水平向右，场强为正的匀强电场中。已知当细线离开竖直位置偏角α时，小球处于平衡...