对高考力学综合题的命题探析
——以2020年1月浙江省物理选考卷第20题为例
2021-07-12陶成龙
陶成龙 袁 萍
(1. 浙江省绍兴市教育教学研究院,浙江 绍兴 312000;2. 浙江省绍兴市柯桥区鲁迅高级中学,浙江 绍兴 312000)
上海、浙江省新高考已实施四年,物理试题的命制体现了高考改革方向,凸显“联系实际、注重建模、聚焦主干、能力立意”的命题思路与考查特点。下面以2020年1月浙江省物理选考第20题为例,并对近四年的力学综合题进行归类分析,以此来说明力学综合题的命制特点。
1 试题与解析
例题(2020年1月浙江省选考卷第20题):如图1所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r=0.1m,OE长L1=0.2m,AC长L2=0.4m,圆轨道和AE光滑,滑块与AB、OE之间的动摩擦因数μ=0.5。滑块质量m=2g且可视为质点,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力,各部分平滑连接。求:

图1
(1) 滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小;
(2) 当h=0.1m且游戏成功时,滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹簧的弹性势能EPO;
(3) 要使游戏成功,弹簧的弹性势能EP与高度h之间满足的关系。



EP1-mgh1-μmg(L1+L2) =0,h1=0.05m。
滑块若恰能停在B点,则由共点力平衡条件可得:μmgcosθ=mgsinθ,tanθ=0.5,此时h2=0.2m。
对于滑块从O运动到B点的过程,由功能关系可得:EP=mgh+μmg(L1+L2),其中0.05m≤h≤ 0.2m。
2 力学综合试题类析
笔者对2016年4月—2020年1月浙江省普通高校招生选考物理试卷力学综合题(第20题)的考查情况进行了统计与分析,具体情况如表1,从中可看出:这类力学综合试题的考查内容相对稳定,且试题命制策略基本一致。……
