高考物理 实验精选百题解析 专题07 动摩擦因数和摩擦力的测量.doc

2013年高考物理 实验精选百题解析 专题07 动摩擦因数和摩擦力的测量1(4分) （2013长春市四模）某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。实验装置如图所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动。实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数f，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数f为纵轴，加速度a为横轴，得到的图象是纵轴截距大小等于b的一条倾斜直线，如图所示；已知滑块和轻小动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦。则滑块和长木板之间的动摩擦因数= 。2. （2013山东省德州市考前训练题5）（1）为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数，按以下步骤进行：a将一端固定在木板p上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板p，在桌面上标记弹簧自由端位置o，将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至a位置，如图1所示。b将小木块从静止开始释放，小木块运动至b位置静止。c将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置o与桌边缘对齐，如图2所示。固定木板p，使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至c位置，使oc=oa。将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面d处，为o点在水平地面的竖直投影点。若已经测得ob距离为l，oo间竖直高度为h。小木块可看作质点，不计空气阻力。为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量是 。写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：= 。3（5分）（2013河南十所名校联考）某同学用图示实验装置来测量物块与木板间的动摩擦因数，一带有窄片的物块被一弹簧弹射装置弹射出去，沿水平木板滑行，途中安装一光电门，标记为o点。设重力加速度为g。（1）测得窄片的宽度为l，记下窄片通过光电门的时间t，还需要测量的物理量有_。（标明相关物理量的符号） （2）物块和木板间的动摩擦因数_。答案：（1）物块最后停止时的位置与o点间的距离s（2分）（2）（3分） 4（5分）如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。图乙是某同学实验时打出的某条纸带的一段。 （1）已知打点计时器使用的交流电频率为50 hz，利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=_ m/s2（保留两位有效数字）（2）为了测出滑块与斜面间的摩擦力，该同学已经测出斜面的长度l和高度h及加速度a，又已知重力加速g，他还需要测量的物理量是 ，利用已知量和测得的量表示摩擦力的大小f= 。5（2013上海市黄浦区高考模拟）lhhx1x2（a）（b）ababppmm某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，a是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），b是质量为m的滑块（可视为质点）。第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端m对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的p点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、m距离地面的高度h、m与p间的水平距离x1；第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块b再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的p点，测出滑槽末端与桌面右端m的距离l、m与p 间的水平距离x2。（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_。（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）。（2）（多选）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数，下列能引起实验误差的是（ ）（a）h的测量（b）h的测量（c）l的测量（d）x2的测量（3）若实验中测得h15cm、h25cm、x130cm、l10cm、x220cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数_。6（2013山东师大附中质检）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块a和木板b上贴上待测的纸，将木板b固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块a相连。(1)调节沙桶中沙的多少，使木块a匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块a的质量m，则两纸间的动摩擦因数= ；(2)在实际操作中，发现要保证木块a做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块a的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板b向左运动时，质量为m的木块a能够保持静止。若木板b向左匀速拉动时，传感器的读数为f1，则两纸间的动摩擦因数= ；当木板b向左加速运动时，传感器的读数为f2，则有f2 f1(填“”、“=”或 “”)；abh7.（2013广东汕头市潮阳检测）如图所示，质量不同的两个物体a和b，用跨过定滑轮的细绳相连开始时b放在水平桌面上，a离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中b始终碰不到滑轮，a着地后不反弹。滑轮与轴处摩擦不计，绳子和滑轮质量不计用此装置可测出b物体与水平桌面间的动摩擦因数。在本实验中需要用到的测量工具是 ；需要测量的物理量是 （物理量需用字母表示）动摩擦因数的表达式为= 8（2013浙江效实中学检测）测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图12-a所示的装置，图中长木板水平固定 （1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50hz的交流电源上调整定滑轮高度，使 （2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为m，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数 = 0123x1x2x5465x6砝码盘 砝码木块纸带电火花计时器图12-a图12-b （3）如图12-b所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出从纸带上测出x1 = 3.20 cm，x2 = 4.52 cm，x5 = 8.42 cm，x6 = 9.70 cm则木块加速度大小a = m/s2（保留2位有效数字）加速度大小a =1.3 m/s2。9（2013哈尔滨三中月考）在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52 kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力f的变化图象，如图乙所示（g=10 m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数= 。10（5分）（2013东北三省联考）某兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定。（1）实验过程中，打点计时器应接在 （填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使 。（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为m，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数= 。11（2013北京市东城区联考）如图12所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）。若打点计时器所用的交流电频率为50hz，则木块的加速度为a=_m/s2，木块与木板间的动摩擦因数=_。（g=10 m/s2，忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）图1212(9分)(2013山东省泰安市质检)为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，末端与桌子右端m对齐，滑块从滑槽顶端由静止释放，落在水平面的p点；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出末端n与桌子右端m的距离为l，滑块从滑槽顶端由静止释放，落在水平面的q点，已知重力加速度为g，不计空气阻力(1)实验还需要测出的物理量是(用代号表示)： 。a滑槽的高度h； b桌子的高度h； co点到p点的距离d1；do点到q点的距离d2； e滑块的质量m (2)写出动摩擦因数的表达式是= 。(3)如果第二次实验时，滑块没有滑出桌面，测得滑行距离为x。则动摩擦因数可表示为= 。【答案】（1）bcd（2）（3）【解析】（1）还需要测出的物理量是mo的高度h，op距离d1，oq距离d2；故应填写bcd。（2）根据题意，由动能定理可得，解得。（3）根据题意，由动能定理可得，解得。甲13（8分）（2013江苏南京盐城一模）如图甲所示，利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图，小车拖在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中o为小车开始运动时打出的点。设在斜面上运动时所受阻力恒定。oe乙(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 hz，则小车下滑的加速度