基于Working Model的2022年湖北省高考物理卷第12题仿真

1 引言

近期一直在研究2022年湖北省高考物理卷第12题，这是一道实验题，问题争论的核心是力传感器测量的到底是不是细线的拉力。为了把这个问题真正弄清楚，笔者在Working Model软件内进行了仿真。

2 公众号“豫见物理”早期研究

2022年湖北省高考物理卷第12题用力传感器验证机械能守恒定律貌似不自洽

对2022年湖北省高考物理卷第12题的实验探究和理论分析

3 模型建构

在下图中，绿球与轻质小球之间用定长细线相连，轻质小球与测力计用定长细线相连，轻质小球处于测力计最下方，并被竖直滑轨约束；这种模型建构模拟的是试题中的实验。

在下图中，红球与定滑轮和测力计之间用定长细线相连，定滑轮处于测力计最下方；这种模型建构模拟的是优化后的实验。

运行程序，可以在测力计在两种模型中测得拉力值，可以发现，两种情况下的最大力基本一致，这是因为细线竖直的缘故；而最小力存在不小的差别，那是因为最小力不在竖直方向导致的。

4 结论

由此可见，在2022年湖北省高考物理卷第12题中，应该在测力计正下方固定一个光滑的小孔，让细线穿过小孔，物理情景才是正确的。