《2025年高考调研高考总复习讲义高中物理人教版》

练 5 (2021·湖南) 某实验小组利用图 a 所示装置探究加速度与物体所受合力的关系. 主要实验步骤如下：
(1) 用游标卡尺测量垫块厚度 $ h $，示数如图 b 所示，$ h = $1.02 $ cm $；
(2) 接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；
(3) 在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；
(4) 在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数 $ n $ 和滑块对应的加速度 $ a $；
(5) 在右支点下增加垫块个数(垫块完全相同)，重复步骤(4)，记录数据如下表：
根据表中数据在图 c 上描点，绘制图线.

如果表中缺少的第 4 组数据是正确的，其应该是0.342(0.340～0.350) $ m/s^2 $(保留 3 位有效数字).

答案：
[答案]
(1)1.02
(5)描点绘图如图$0.342(0.340 \sim 0.350)$

[解析]
(1)游标卡尺的读数等于主尺读数与游标尺读数之和，由题图b可知，主尺读数为$10mm$，游标尺上第2条刻线与主尺上某刻线对齐，且游标尺是10分度的，因此$h = 10mm + 2 × 0.1mm = 10.2mm = 1.02cm$。
(5)将表中的数据在题图c中描点如答案图所示，并用线连接起来，拟合成一条过原点的直线如答案图所示，通过所画的图线，可知当$n = 4$时，加速度$a = 0.342m/s^{2}$。

练 6 (2020·课标全国Ⅱ) 一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球 $ A $ 和 $ B $，如图所示. 一实验小组用此装置测量小球 $ B $ 运动的加速度.
(1) 令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球 $ B $ 释放时的高度 $ h_0 = 0.590 \, m $，下降一段距离后的高度 $ h = 0.100 \, m $；由 $ h_0 $ 下降至 $ h $ 所用的时间 $ T = 0.730 \, s $. 由此求得小球 $ B $ 加速度的大小为 $ a = $1.84 $ m/s^2 $(保留 3 位有效数字).
(2) 从实验室提供的数据得知，小球 $ A $、$ B $ 的质量分别为 $ 100.0 \, g $ 和 $ 150.0 \, g $，当地重力加速度大小为 $ g = 9.80 \, m/s^2 $. 根据牛顿第二定律计算可得小球 $ B $ 加速度的大小为 $ a' = $1.96 $ m/s^2 $(保留 3 位有效数字).
(3) 可以看出，$ a' $ 与 $ a $ 有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：______.

答案： [答案]
(1)1.84
(2)1.96
(3)滑轮的轴不光滑(或滑轮有质量)
[解析]
(1)由题意可知小球下降过程中做匀加速直线运动，故根据运动学公式有$h_0 - h = \frac{1}{2}aT^{2}$，代入数据解得$a \approx 1.84m/s^{2}$；
(2)根据牛顿第二定律可知对小球A有$T - m_Ag = m_Aa'$，对小球B有$m_Bg - T = m_Ba'$，代入已知数据解得$a' = 1.96m/s^{2}$；
(3)$a'$与$a$有明显差异，原因可能是滑轮的轴不光滑或滑轮有质量。