高考物理实验复习过关检测题11测动摩擦因数.docx

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高考物理实验复习过关检测题11测动摩擦因数

2021年高考物理实验复习考点过关检测题

11测动摩擦因数

1．木-木间动摩擦因数大致在0.3左右，现测量实验室中某木块与木板间动摩擦因数μ采用图甲所示实验装置，正确进行实验操作，得到图乙所示的一条纸带。

（1）从某个清晰的打点开始依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出0点到各点的距离d1、d2、d3、d4、d5、d6.已知打点周期T，求得各点木块运动速度vi，其中第4点木块的速度v4=______；取0点时刻为零时刻，作v-t图得到木块加速度为a，已知木块的质量M、钩码的质量m及当地重力加速度g，则木块与木板间动摩擦因数μ=______（用以上字母表示）。

（2）关于上述实验操作过程：

长木板必须保持______（选填“倾斜”、“水平”）；钩码质量______（选填“必须”、“不必”）远小于木块质量。

（3）对实验结果分析，发现μ测量值偏大，请列出一条产生误差的原因：

______。

2．某同学为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，完成了如下实验过程：

实验装置如图1所示，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上。

图2是用打点计时器记录了物块的运动做匀减速运动过程的信息，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。

已知打点计时器电源的频率为50Hz。

根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小

＝______m/s2（保留两位有效数字）。

若当地的重力加速度大小为9.8m/s2，则物块与桌面的动摩擦因数μ＝____（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值_______（填“偏大”或“偏小”）。

3．图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。

实验步骤如下：

①用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测最两光电门之间的距离s；

②调整轻滑轮，使细线水平；

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间

和

，求出加速度a；

④多次重复步骤③，求a的平均值

；

⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列为题：

测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示如图（b）所示。

（1）物块的加速度a，可用d、s、

和

表示为a=______；

（2）动摩擦因数μ可用M、m、

和重力加速度g表示为μ=______；

（3）如果细线没有调整到水平。

由此引起的误差属于______填“偶然误差”或“系统误差”）。

4．为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。

该同学在实验中主要操作有：

A．用弹簧测力计测出木块A的重力为G=6.00N

B．用弹簧测力计测出木板B的重力为G′=9.25N

C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板

D．松开按住木块和木板的手，让其运动，并即刻读出弹簧测力计的示数平行于桌面的细线

（1）该同学的上述操作中有一个步骤是多余的，有一个步骤存在错误。

多余的步骤是_______，存在错误的步骤是_______。

（2）按正确方法重新操作，弹簧测力计的示数如图乙所示，其示数为______N。

（3）根据该同学的测量数据，可得到木块A和木块B之间的动摩擦因数为_______。

5．利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，请回答下列问题：

①适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动；

②多次在木块上添加砝码以改变压力，尽可能多测几组数据，实验中应该测量和记录的数据是：

_________、_________；

③如果用图像法处理实验数据，以摩擦力f为横轴，正压力FN为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条________（选填“直线”或“折线”或“曲线”），图像的哪一数值表示是动摩擦因数：

_________；

④正确的实验结论是：

_________。

6．用如图甲所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，长木板固定在水平桌面上，圆弧轨道与长木板的上表面相切。

光电门安装在长木板上，位置可以调节；物块上固定遮光条宽d=2.10mm，从圆弧轨道上某点静止释放。

（1）某次遮光条通过光电门时间t=0.84ms，则物块通过光电门速度v=______m/s。

（结果保留三位有效数字）

（2）调节光电门位置，测每次遮光条通过光电门时间t及对应的物块在长木板上停止后遮光条与光电门之间的距离x。

多次测量，得到

图象如图乙，已知图线斜率为k，重力加速度为g，则物块与长木板间的动摩擦因数μ=______。

（用已知量字母表示）

（3）本实验中______，（选填”需要”或“不需要”）保证物块必须从圆弧轨道上同一点由静止释放。

7．某同学采用如图实验装置，测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点。

已知滑块的质量为m，托盘和砝码的总质量为M。

（1）下图中0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

根据图中数据计算滑块的加速度a=______m/s2，计数点4的瞬时速度v4=_______m/s。

（结果保留两位有效数字）。

（2）滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______（用已知量和测量的量的字母表示，重力加速度为g）．

8．某同学利用图甲所示装置测量木块与长木板间的动摩擦因数。

轻绳在重物的带动下牵引木块做匀加速直线运动。

请回答下列问题：

（1）长木板没有定滑轮的一端______（选填“需要”或“不需要”）垫高；

（2）某次实验中，按正确操作得到纸带的一部分如图乙所示，打点计时器打下相邻两点的时间间隔为T，B、C两点的距离x1和D、E两点的距离x2已测出，根据图乙可得重物的加速度大小a=______；

（3）若测得重物、木块的质量分别为m和M，重物的加速度大小为a，重力加速度大小为g，则木块与长木板间的动摩擦因数可表示为μ=______；

（4）由于空气阻力和打点计时器打点时振针与纸带间阻力的影响，测得木块与长木板间的动摩擦因数______（选填“偏大”或“偏小”）。

9．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：

0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

根据图中数据计算的加速度a=_______m/s2（保留三位有效数字）。

（2）回答下列两个问题：

①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_______。

（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度l

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是__________。

（3）滑块与木板间的动摩擦因数

＝_______（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。

与真实值相比，测量的动摩擦因数________（填“偏大”或“偏小”）。

写出支持你的看法的一个论据：

____________。

10．某同学利用如图甲所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数，已知当地重力加速度为g。

采用如下步骤完成实验：

①用量角器测出斜面的倾角

，并用游标卡尺测量挡光片的宽度d；

②用毫米刻度尺测量挡光片到光电门的距离x；

③由静止释放滑块，记录数字计时器显示的挡光片挡光时间t；

④多次改变x，测出所对应的挡光时间t；

⑤以

为纵坐标，x为横坐标，作图象

，得出一条过坐标原点的直线如图乙所示，测得其斜率为k；

⑥根据实验数据和图象，计算滑块与斜面之间的滑动摩擦因数

；

根据上述的实验步骤，请回答：

（1）用游标卡尺测量挡光片宽度时，示数如图丙所示，则挡光片的宽度d=______mm。

（2）滑块通过光电门时的速度大小v=______（用实验中所测物理量及已知量符号表示）

（3）滑块与斜面间的动摩擦因数

=____（用k，g，d，θ表示）

11．如图是某实验小组测量木块与长木板之间的摩擦因数实验装置图，木块和遮光片的总质量为M、重物的质量为m，遮光片的宽度为d，A、B之间的距离为s。

让物块A点由静止释放，测出遮光片通过B光电门所用的时间为

，用遮光片通过光电门的平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。

（1）关于本实验的操作正确的有____________

A．减小遮光片的宽度d可以减小实验误差

B．减小A、B之间距离s对实验误差无影响

C．木块与定滑轮之间的细线应当平行长木板

D．应当将长木板的左端适当抬高

（2）木块的加速度a=________，若

，则木块与长木板之间的摩擦因数μ=__________。

（可以用a表示）

12．某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案：

方案A：

木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图（a）所示；

方案B：

木块固定，通过细线水平拉动木板，如图（b）所示。

（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是______________。

（2）该实验中应测量的物理量是________。

（3）除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的配重若干个。

该同学在木块上加放配重，改变木块对木板的正压力（g=10m/s2），并记录了5组实验数据，如下表所示：

实验次数

1

2

3

4

5

配重（个数）

0

1

2

3

4

弹簧秤读数（N）

0.50

1.00

1.50

1.80

2.50

请根据上述数据在图给出的坐标纸上作出木块所受摩擦力和配重重力大小的关系图象________；由图象可测出木板和木块间的动摩擦因数是___________。

13．某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数，主要实验操作如下：

①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上，再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳与钩码相连接，保持桌面上细绳与长木板平行；

②光电门B固定在离挡板较远的位置，光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放；

③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△t1，遮光条通过光电门B的时间△t2以及小木块从光电门A运动到光电门B的时间△t；

④改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组△t1，△t2和△t值。

请回答以下几个问题：

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d=___cm；

（2）实验测得遮光条经过光电门2的时间Δt2保持不变，利用图象处理实验数据，得到如图丙所示的

图象，其中图象纵轴截距为b，横轴截距为c。

实验测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ＝____。

14．如图，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。

所用器材有：

铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。

回答下列问题：

（1）铁块与木板间动摩擦因数μ=______（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。

接通电源。

开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。

多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。

图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。

重力加速度为9.8m/s2。

铁块沿木板下滑时的加速度为______（结果保留2位小数），进一步可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为______（结果保留2位小数）。

15．某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图甲所示，表面粗糙、一端装有定滑轮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，钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连，细绳与长木板平行，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动（忽略滑轮的摩擦）.

①实验开始前打点计时器应接在___________（填“交流电源”或“直流电源”）上.

②如图乙为某次实验得到的纸带，s1、s2是纸带中两段相邻计数点间的距离，相邻计数点时间为T，由此可求得小车的加速度大小为_____________（用

、

、T表示）.

③改变钩码的个数，得到不同的拉力传感器示数

和滑块加速度

重复实验.以F为纵轴，a为横轴，得到的图像是纵轴截距大小等于b倾角为θ的一条斜直线，如图丙所示,则滑块和轻小动滑轮的总质量为_______________kg；滑块和长木板之间的动摩擦因数

______________.（设重力加速度为g）

参考答案

1．

水平不必细线与滑轮、纸带与打点器的阻力

2．2.00.20偏大

3．

系统误差

4．BD2.100.35

5．测量木块和砝码的总重力记录弹簧秤的示数直线直线斜率的倒数动摩擦力f与正压力FN成正比

6．2.50

不需要

7．0.500.31

8．不需要

偏大

9．0.496（0.495~0.497）CD天平

偏大因为没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦或细绳和滑轮之间有摩擦

10．2.4

11．AC

12．b木板重力，每次拉木板时木块和木板间的摩擦见解析0.25

13．1.010

14．

1.97m/s20.35

15．交流电源

2tanθ