第一板块 层级Ⅳ-2 创新为魂——高考创新考法迁移悟通（Word教参）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

Ⅳ－2　创新为魂——高考创新考法迁移悟通　　 [例1]　(2023·湖北高考)某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数μ的实验。如图(a)所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n(n＝0,1,2,3,4,5)个砝码(电子秤称得每个砝码的质量m0为20.0 g)，向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。 　 (1)实验中，拉动木板时__________(填“必须”或“不必”)保持匀速。 (2)用mA和mB分别表示木块A和重物B的质量，则m和mA、mB、m0、μ、n所满足的关系式为m＝__________。 (3)根据测量数据在坐标纸上绘制出m－n图像，如图(b)所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留2位有效数字)。 [解析]　(1)木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关，则实验中拉动木板时不必保持匀速。 (2)对木块、砝码以及重物B分析可知μ(mA＋nm0)g＋mg＝mBg，解得m＝mB－μ(mA＋nm0)。 (3)根据m＝mB－μmA－μm0·n，结合图像可知μm0＝，则μ＝0.40。 [答案]　(1)不必　(2)mB－μ(mA＋nm0) (3)0.40 [例2]　(2022·湖南高考)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下： (1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05 g； (2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表： 学科网（北京）股份有限公司 序号 1 2 3 4 5 硬币数量n/枚 5 10 15 20 25 长度l/ cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56 (3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线； (4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为________ cm； (5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______g(计算结果保留3位有效数字)。 [解析]　(3)根据表格中数据描点连线，如图所示。 (4)由题图可知刻度尺的分度值为1 mm，故读数l＝15.35 cm。 (5)设橡皮筋的劲度系数为k，原长为x0，则 n1mg＝k(l1－x0)，n2mg＝k(l2－x0) 设冰墩墩的质量为m1，则有m1g＝k(l－x0) 联立各式代入数据可得m1≈127 g。 [答案]　(3)见解析图　(4)15.35　(5)127 [例3]　某实验小组用如图所示装置探究力的合成与分解。木板上固定一张画有角度刻度线的白纸，调节木板竖直且零刻度线水平，轻质弹簧测力计a和b通过细线连接系于O点， 学科网（北京）股份有限公司 其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录O点的位置和细线的方向。 (1)图中弹簧测力计a的示数为________N； (2)初始连接弹簧测力计a的细线与60°重合，连接弹簧测力计b的细线处于水平，现让弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动，保持结点在圆心O处、两弹簧测力计间的夹角不变，直到连接弹簧测力计a的细线方向水平为止，此过程中弹簧测力计a的示数________，弹簧测力计b的示数________。(均选填“变大”“不变”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”) [解析]　(1)弹簧测力计a的分度值为0.1 N，需要估读到0.01 N，所以示数为5.82 N； (2)由题意，根据几何关系可知，弹簧测力计a、b对O点的拉力Fa、Fb以及重物Q对O点的拉力G组成的矢量三角形内接于圆内，如图所示，可知在弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动直到弹簧测力计a方向水平的过程中，弹簧测力计a的示数变小，弹簧测力计b的示数变大。 [答案]　(1)5.82(5.80～5.84均可)　(2)变小　变大 [例4]　某同学在测量当地的重力加速度实验中： (1)按图甲所示连接好装置，接通电源，释放钩码，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此时力传感器的示数F。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，重物的加速度a＝________m/s2(计算结果保留2位有效数字)。 (2)改变钩码的质量，重复实验步骤(1)，得到多条纸带，并对纸带数据进行处理。 学科网（北京）股份有限公司 (3)由实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所