2024年高考物理一轮复习提分专题---物理模型和规律。
模型归类整理】
一)水平面内的圆周运动模型。
二)连接体模型。
(三)斜面模型。
四)弹簧模型。
五)杆＋导轨模型。
六)线圈模型。
模型演练】1.如图所示，叠放在一起的两物块a、b质量相等，随水平圆盘一起做匀速圆周运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
a．b做圆周运动所需向心力是a做圆周运动所需向心力的2倍。
b．盘对b的摩擦力是b对a的摩擦力的2倍。
c．a有沿半径向外滑动的趋势，b有沿半径向内滑动的趋势。
d．若b先滑动，则a、b之间的动摩擦因数μa小于b与盘之间的动摩擦因数μb
解析】：a、b两物块随水平圆盘一起做匀速圆周运动，向心力f＝mω2r，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，故a错误；将a、b作为整体分析，fab＝2mω2r，对a分析，有fa＝mω2r，可知盘对b的摩擦力是b对a的摩擦力的2倍，故b正确；a所受的静摩擦力方向指向圆心，可知a有沿半径向外滑动的趋势，b受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故c错误；若b先滑动，表明盘对b的摩擦力先达到二者之间的最大静摩擦力，当b恰要滑动时，有μb×2mg－fa＝mvr，又mωr<μamg，fa＝mωr，解得μa>μb，故d错误．
答案】：b2.如图所示，一楔形斜面体置于水平地面上，斜面的倾角为30°，物块a置于斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块b连接，弹簧轴线与斜面平行，a、b均处于静止状态，已知物块a、b受到的重力分别为10 n 和 5 n，不计滑轮与细绳间的摩擦，则( )
a．弹簧对a的拉力大小为10 n
b．斜面体对a的支持力大小为5 n
c．斜面体对a的摩擦力为0
d．地面对斜面体的摩擦力大小为5 n
解析】：弹簧对物块a的拉力f的大小等于b受到的重力大小，即f＝gb＝5 n，故a错误；分析物块a，根据共点力平衡知，斜面体对a的支持力fn＝gacos 30°＝5 n，斜面体对a的摩擦力ff＝gasin 30°－f＝0，故b错误，c正确；对a、b以及斜面体组成的整体进行受力分析可知，地面对斜面体的摩擦力为零，故d错误．
答案】：c3.如图所示，处于匀强磁场中的水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab和cd的电阻分别为rab和rcd，且rab>rcd，金属棒cd在力f的作用下向右做匀速运动．ab在外力作用下处于静止状态，下面说法正确的是( )
a．uab>
c．uab【解析】：金属棒cd在力f的作用下向右做切割磁感线的运动，应视为电源，c、d分别等效为这个电源的正、负极，ucd是电源两极的路端电压，不是内电压．因为导轨的电阻忽略不计，因此金属棒ab两端的电压uab也等于路端电压，即ucd＝uab，选项b正确．
答案】：b4．(多选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极n、s间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴oo′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，线圈产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是( )
a．电流表的示数为10 a
b．线圈转动的角速度为50π rad/s
c．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行。
d．0.02 s时电阻r中电流的方向自右向左。
解析】：由题图乙可知，产生的交变电流的最大值为10 a，有效值为10 a，所以电流表的示数为10 a，选项a正确；线圈转动的角速度ω＝＝rad/s＝100π rad/s，选项b错误；0.01 s时电动势最大，由法拉第电磁感应定律得，此时磁通量的变化率最大，则线圈平面与磁场方向平行，选项c正确；0.
02 s时线圈转到题图甲所示位置，对cd边由右手定则可判断电流方向为由d到c，所以r中的电流从左向右，选项d错误．
答案】：ac
5.(多选)如图所示，水平转台上的小物体a、b通过轻质弹簧连接，并随转台一起匀速转动．a、b的质量分别为m、2m，a、b与转台之间的动摩擦因数都为μ，a、b离转台中心的距离分别为1.5r、r.
已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，且kr≥2μmg.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是( )
a．若b受到的摩擦力为0，则转台转动的角速度为
b．若a受到的摩擦力为0，则转台转动的角速度为
c．若b刚好不滑动，则转台转动的角速度为
d．若a刚好不滑动，则转台转动的角速度为
解析】：若b受到的摩擦力为0，则弹簧弹力提供b做匀速圆周运动所需的向心力，有k(2.5r－1.
5r)＝2mω2r，解得ω＝，a错误；若a受到的摩擦力为0，则弹簧弹力提供a做匀速圆周运动所需的向心力，有k(2.5r－1.5r)＝1.
5mω2r，解得ω＝，b正确；若b刚好不滑动，b受到的摩擦力达到最大静摩擦力，b受到的弹簧弹力与静摩擦力的合力提供b做匀速圆周运动的向心力，则有k(2.5r－1.5r)＋μ2mg＝2mω2r，解得ω＝，c错误；若a刚好不滑动，a受到的摩擦力达到最大静摩擦力，a受到的弹簧弹力与静摩擦力的合力提供a做匀速圆周运动的向心力，则有k(2.
5r－1.5r)＋μmg＝mω2·1.5r，解得ω＝，d正确．
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