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高考常用 24 个物理模型
模型一：超重和失重
系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a)
y
向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a)；
向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a)
难点：一个物体的运动导致系统重心的运动
绳剪断后台称示数 铁木球的运动
系统重心向下加速 用同体积的水去补充
a F
斜面对地面的压力?
地面对斜面摩擦力?
m
导致系统重心如何运动？
模型二：斜面
搞清物体对斜面压力为零的临界条件
斜面固定：物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定
=tg物体沿斜面匀速下滑或静止 > tg物体静止于斜面
1 氪课教育< tg物体沿斜面加速下滑 a=g(sin一cos)
模型三：连接体
是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在
一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法：指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体，对整体用牛二
定律列方程。
隔离法：指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩
擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。
连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒(单个球机械
能不守恒)
2 氪课教育与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关，及与两物体放置的方式都无关。
m
1
平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止
m
2
记住：N= m FmF (N 为两物体间相互作用力),
2 1 1 2
m m
1 2
一起加速运动的物体的分子 m F 和 m F 两项的规律并能应用
1 2 2 1
m 2 F
N
m m
1 2
讨论：①F ≠0； F
1 m m
1 2
F =0
2
F=(m +m )a
1 2
N=m a
2
m
N= 2 F
m m
1 2
F=m (m g)m (m g)
② F ≠0；F ≠0 1 2 2 1
1 2 m m
1 2
m F m F F=m 1 (m 2 g)m 2 (m 1 gsin)
N= 2 1 1 2
m m
m m 1 2
1 2
m (m g)m F
F= A B B
m m
1 2
( 是上面的情
F 0
2
况)
F >F m >m N V = 2gR
B A A 5 B A 5 B
所以 AB 杆对 B 做正功，AB 杆对 A 做负功
◆ 通过轻绳连接的物体
①在沿绳连接方向(可直可曲)，具有共同的 v 和 a。
特别注意：两物体不在沿绳连接方向运动时，先应把两物体的 v 和 a 在沿绳方向
分解，求出两物体的 v 和 a 的关系式，
②被拉直瞬间，沿绳方向的速度突然消失，此瞬间过程存在能量的损失。
讨论：若作圆周运动最高点速度 V < gR ，运动情况为先平抛，绳拉直时沿绳方向的
0
速度消失。
4 氪课教育即是有能量损失，绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不能够整个过程用机械
能守恒。
自由落体时，在绳瞬间拉紧(沿绳方向的速度消失)有能量损失(即v突然消失)，
1
再v下摆机械能守恒
2
五：上抛和平抛模型
1．竖直上抛运动：速度和时间的对称
分过程：上升过程匀减速直线运动,下落过程初速为 0 的匀加速直线运动.
全过程：是初速度为 V 加速度为g 的匀减速直线运动。
0
(1)上升最大高度:H=V0²/2g (2)上升的时间 t=V0/g
V
(3)从抛出到落回原位置的时间:t =2 o
g
(4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向
(5)上升、下落经过同一段位移的时间相等。
(6)匀变速运动适用全过程 S = V t －g t2 ; V = V －g t ;
o t o
5 氪课教育V2－V 2 = －2gS (S、V 的正负号的理解)
t o t
2.平抛运动：匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动
（1）运动特点：a、只受重力；b、初速度与重力垂直。其运动的加速度却恒为重
力加速度 g，是一个匀变速曲线运动，在任意相等时间内速度变化相等。
（2）平抛运动的处理方法：可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由
落体运动，两个分运动既具有独立性又具有等时性。
（3）平抛运动的规律：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过
此时沿抛出方向水平总位移的中点。
证：平抛运动示意如图，设初速度为 V ，某时刻运动到 A 点，位置坐标为(x,y ),
0
所用时间为 t.此时速度与水平方向的夹角为,速度的反向延长线与水平轴的交点为x',
位移与水平方向夹角为.以物体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建立坐标。
依平抛规律有:
V = V
x 0
速度： V =gt
y
v gt y
v v2 v2 tan y ①
x y v v x x'
x 0
S = V t
x o
1
位移: s gt2
y
2
y 1gt2 1 gt
s s2 s2 tan 2 ②
x y x v t 2 v
0 0
1 y 1 y
由①②得： tan tan 即 ③
2 x 2 (x x')
1
所以: x' x ④
2
6 氪课教育④式说明：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向
水总位移的中点。
模型六：水流星 (竖直平面圆周运动)
◆变速圆周运动
研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。(圆周运动实例)
①火车转弯
②汽车过拱桥、凹桥
3
③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。
④物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴
着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过
山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。
⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子
在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、（关健要搞清楚向心力怎样提供
的）
（1） 火车转弯：
设火车弯道处内外轨高度差为h，内外轨间距L，转弯半径R。由于外轨略高于内轨，
使得火车所受重力和支持力的合力F 提供向心力。
合
由 F mgtanmgsinmg h m v 0 2 得 v Rgh （v 为转弯时规定速度）v 0 gtanR
合 L R 0 L 0
(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)
火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现
7 氪课教育（2） 无支承的小球：
在竖直平面内作圆周运动过最高点情况：
受力：由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,绳拉力或环压力T越小,T最小值只能为零,此
时小球重力作向心力。
结论：最高点时绳子(或轨道)对小球没有力的作用，此时只有重力提供作向心力。
能过最高点条件：V≥V （当V≥V 时，绳、轨道对 球分
临 临
别产生拉力、压力）
不能过最高点条件：V
