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模型法解物理题
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【物理教育教学论文网】物理模型是一种理想化的物理形态，是物理知识的一种直观表现，科学家在进行理论研究时通常都要从创造“模型”入手，利用抽象、理想化、简化、类比等手段，把研究对象的物理本质特征抽象出来，构成一个概念或实物体系，即形成物理模型。
模型思维法是对研究对象加以简化或纯化，突出主要因素、忽略次要因素，从而来研究、处理物理问题的一种思维方法。
从本质上讲，分析和解决物理问题的过程，就是构建物理模型的过程，我们平时所说的解题时应“明确物理过程”，在头脑中建立“一幅清晰的物理图景”，其实就是指构建物理模型。例如，小球从楼顶静止下落，其中就运用了一个质点的自由落体模型。但在许多实际问题中，往往给出的现象、状态、过程以及相关条件并不显而易见，而是隐含较深，必须通过审慎的比较、分析、判断等思维过程后才能正确合理地构建起来。
例 原型题：如图1所示，用细线将一质量为m的小球悬挂在车厢顶板上，当车沿平直路面匀加速行驶时，可观察到小球受细线约束而偏离竖直方向θ角，求车厢的加速度a?
解析 很显然，车厢做匀加速直线运动时，悬挂在车厢顶板上的小球也随同车厢一起做匀加速直线运动，小球和车厢应该具有相同的加速度a。对小球进行受力分析，借助牛顿第二定律可以求得小球的加速度a。如图2所示，用平行四边形定则将小球重力mg、细线的拉力F合成为水平方向合力F合，它们之间有确定的三角函数关： 的加速度a=g?tanθ。
用上述方法求解“车摆模型”，既体现了“整体（车厢的运动）法”和“隔离（小球的受力）法”的力学分析基本思想的方法，又整合了“力合成的平行四边形定则”和“牛顿第二定律”，突出了加速度a的纽带作用。
理解了“车摆模型”的动力学特征，我们可以把它巧妙变换求解其他一些比较棘手的动力学问题。
例 变式题1 如图3所示，装满红薯的框在粗糙水平面上向左匀减速滑行，若框与地面间的动摩擦系数为u，求框中一个质量
为m0的红薯（图3中涂黑处）受到周围其他红薯的作用力?
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