考试说明要求学生“能够独立的对所遇到的问题进行分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理问题的本质，建立适当的物理模型，找到解决问题的方法”.建立理想化物理模型，作为一种重要的物理研究方法，其实质是对现实复杂的实体或实体过程进行简化，抓住主要因素，舍掉次要因素，从而揭示物理本质.
　　“轻质”一词在高中物理所处理的力学问题中频繁出现，是一种典型的理想化模型.比如对于轻绳，认为其张力处处相同，所以在处理由轻绳连接的连接体问题中，我们认为其对两端物体的作用力大小相等.对于含有轻杆的力学问题中，比如在涉及轻杆转动时，不需考虑其相应的机械能转化，否则，在杆一端固定一个小球，让小球绕杆的另一端做圆周运动这种常见的过程中，我们则另需考虑杆作为刚体在转动过程中的能量转化.高中阶段所研究的轻质物体，是对力学对象的简化，从而抓住问题的主要因素，简化了物理过程，能为高中阶段的学生所处理.
　　在高考中，包含轻质物体的多物体问题，容易作为压轴题出现，难度一般较大.但只要抓住轻质物体的特点，我们就能准确的分析出相应的物理过程和状态，找到解决问题的突破点.通过下面三道题目，我们试作分析.
　　例1一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5 kg，盘内放一质量为m2=10.5 kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800 N/m，系统处于静止状态，如图1所示.现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，其加速度为6 m/s2.求秤盘与物体刚分离的瞬间物体的速度为多大？如果秤盘为轻质秤盘，则分离瞬间物体的速度多大？（g=10 m/s2）
　　解析（1）考虑秤盘的质量，开始时，系统处于静止状态，根据平衡条件有
　　点评通过解题过程可以发现，当考虑到秤盘的质量时，当秤盘和物体分离时，弹簧并未恢复原长，但如果为理想的轻质秤盘，则秤盘和物体分离时，弹簧刚好恢复为原长.因为轻质弹簧两端的作用力，即弹簧对秤盘的支持力和物体对秤盘的压力.两者必然大小相等，方向相反，否则秤盘的加速度趋于无穷大，而分离时物体对弹簧秤的压力为零，所以弹簧对弹簧秤的支持力也必然为零，即处于原长状态.可见一旦抓住特点，便可以准确分析出状态，进而针对物体从开始到分离的过程，利用公式v2=2aΔx，Δx=m2gk，即v=2am2gk.
　　例2（2011年江苏）如图2所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有
　　A.两物块所受摩擦力的大小总是相等
　　B.两物块不可能同时相对绸带静止
　　C.M不可能相对绸带发生滑动
　　D.m不可能相对斜面向上滑动
　　解析选择质量不计的绸带为研究对象，绸带重力不计，则受力为斜面对绸缎的支持力，物体M、m对绸缎的摩擦力，因为质量不计，绸缎所受合外力为零，因为等腰三角斜面，由对称性可知物体对绸缎两端的摩擦力必然相等，故A对.虽然两物体的质量不同，滑动摩擦力（最大静摩擦力）不同，但完全可以在斜面倾角较小的情况下，两者受到绸缎大小相同的静摩擦力，摩擦力小于μmgcosα（必然同时小于μMgcosα），同时大于mgsinα，这时两物体成为加速度大小相等的连接体，相对绸带静止，其中m相对斜面向上滑动，故B、D错.C选项中，若M相对绸带滑动，则M对绸带的摩擦力等于μMgcosα，同理因为绸带两端摩擦力必然相等，则此时m对绸带的摩擦力必然等于μMgcosα，这与题目中条件不符，m对绸带的摩擦力最大为μmgcosα，而m　　解得f=2MmgsinαM m，要求f<μMgcosα，且f<μmgcosα.因M>m，故只有当f<μmgcosα时，两物块才可以都相对轻质绸带静止.下面分为四种情况讨论：
　　（1）当tanα<μM m2M时，两物块相对轻质绸带静止；
　　（2）当μm M2M≤tanα<μ时，m相对绸带发生滑动，因μmgcosα>mgsinα，沿斜面加速上滑，此时绸带左端对M的摩擦力大小同右端对m的摩擦力，f=μmgcosα，满足f<μMgcosα，M与绸带仍相对静止，一起沿斜面加速下滑；
　　（3）当tanα=μ时，m相对绸带发生滑动，但因μmgcosα=mgsinα，故相对斜面静止，对于M仍满足f<μMgcosα，故M仍相对绸带静止但一起沿斜面加速下滑；
　　（4）当tanα>μ时，m相对绸带发生滑动，因μmgcosα　　点评本题为当年高考选择题最后一道压轴题，以轻质绸带为媒介构建了连接体，考纲上虽然明确指出不要求定量分析加速度大小不同的连接体问题，但本题为定性分析，且为加速度大小相同的连接体，并没有超出考纲要求，在新颖的情景下，考察了整体法、隔离法、临界分析法等，对综合能力的要求很高.但从选项来看，只要我们抓住“轻质”模型的特点，便可以迅速判断出A、D选项，突破此题.
　　例3（2012年江苏）某缓冲装置的理想模型如图4所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作.一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l4.轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦.（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v的关系. 　　解析（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力F=kx，且F=f，解得x=fk.
　　（2）轻杆移动前，小车做加速度变大的减速运动，故不能运用牛顿运动定律，可以设过程中弹簧对小车所做的功为W，轻杆刚开始移动时小车速度为v1，对小车应用动能定理
　　-W=12mv21-12mv20（1）
　　轻杆从开始运动到减速为零过程中，由于是轻弹簧、轻杆模型，其两端作用力必然相等，所以该过程中弹簧的形变量不变，由小车、轻质弹簧和轻杆所组成的系统做加速度恒定的减速运动，对该过程可以运用牛顿运动定律，也可以运用动能定理.如果对系统应用动能定理，则
　　-fl4=0-12mv21（2）
　　联立（1）、（2）得-f·l4-W=0-12mv20（3）
　　同理当小车以vm撞击弹簧时，整个过程有
　　-fl-W=0-12mv2m（4）
　　联立（3）、（4）解得vm=v20 3l2m.
　　（3）设当小车撞击速度为v2时，轻杆恰好移动，对小车应用动能定理
　　-W=0-12mv22（5）
　　由（3）、（5）解得v2=v20-fl2m，
　　当小车v　　当小车撞击速度v满足条件：v20-fl2m　　点评本题的难点是能准确分析缓冲装置的理想物理模型：①理想对象模型：轻质弹簧，轻杆；从而准确分析出轻杆移动后的物理过程，本题如果考虑弹簧和杆的质量，实际所发生的物理过程是非常复杂的.②理想物理过程模型：除去轻杆移动摩擦力做功的过程，系统的机械能守恒.
　　通过上面三例可以看出：因为轻质物体质量无限趋于零，所以从动力学角度，根据牛顿第二定律其所受合外力为零，如果两端各受一个力作用，则这两个力必然大小相同，方向相反.从能量的转化与守恒的角度，物理过程中轻质物体的动能和重力势能的变化可以忽略不计.抓住轻质物体模型的特点，准确分析出所经历的物理状态和物理过程，从而找到解决问题的方法.