2024年高考物理命题猜想与仿真押题专题13力学实验命题猜想含解析.docVIP

PAGE

PAGE1

力学试验命题猜想

【考向解读】

高考对物理试验的考查，是在《考试说明》规定的试验基础上进行重组与创新，旨在考查考生是否熟识这些常规试验器材，是否真正动手做过这些试验，是否能敏捷的运用学过的试验理论、试验方法、试验仪器，去处理、分析、探讨某些未做过的试验，包括设计某些比较简洁的试验等．所给的物理情景和要求跟教材内容多有明显区分，是以教材中试验为背景或素材，通过变更试验条件或增加条件限制，加强对考生迁移实力、创新实力和试验实力的考查．

1．试验题的考查呈现由基础性向综合性的递进趋势．试验命题不避热点，留意陈题翻新，重点试验频繁考，其他试验“轮换”考，题目特点设置清晰，上手得分简洁，但做好做全较难，能有效区分不同水平考生的实力．

2．重在考查试验探究实力，而非试验本身．新任务，新情境，原理设计，方法选择，条件限制，数据处理的公式法、列表法、图象法、平均值法和逐差法反复涉及，其中图象法处理试验数据与结果规律性探究是高考的热点和亮点．

3．试验题反映科技进步，引领教化创新．频闪照相机或光电计时器替代打点计时器，气垫导轨替代长木板，数字化传感器干脆测力或位移等，体现时代特征．

【命题热点突破一】验证力的平行四边形定则

试验的条件是“力的作用效果相同”，因此，在两个分力和一个力分别作用下，同一弹性绳的同一端点必需到达同一位置才能满意试验的验证条件．

例1、【2024·新课标Ⅲ卷】（6分）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”试验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在水平桌面上，如图（a）所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分之外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。

（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图（b）所示，F的大小为_______N。

（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现运用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点。此时视察到两个拉力分别沿图（a）中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N。

（i）用5mm长度的线段表示1N的力，以O为作用点，在图（a）中画出力F1、F2的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力F合；

（ii）F合的大小为_______N，F合与拉力F的夹角的正切值为________。

若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在试验所允许的误差范围之内，则该试验验证了力的平行四边形定则。

【答案】（1）4.0（2）（i）如图（ii）4.00.05

【解析】（1）由图可知，F的大小为4.0N。

（2）作力F1、F2的图示，作出合力F合，F合长为20mm，所以F合大小为4.0N，F合与拉力F的夹角的正切值为0.05。

【变式探究】[2024·浙江卷]某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”试验．在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下：

图1-7

(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N.

(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)．

【答案】(1)3.00～3.023.9～4.1(有效数不作要求)(2)变大变大

【变式探究】(2015·安徽)在“验证力的平行四边形定则”试验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端．用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示．请将以下的试验操作和处理过程补充完整：

①用铅笔描下结点位置，记为O；

②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；

③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，______________________；

④依据力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；

⑤依据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；

⑥比较__________的一样程度，若有较大差异，对其缘由进行分析，并作出相应的改进后再次进行试验．

【答案】③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线；⑥F和F3.

【解析】③此步骤中应记录此时拉力的大小