2023屆高考物理一輪實驗專題訓練：測動摩擦因數(shù)（word版含答案）

1、試卷第 =page 1 1頁，共 =sectionpages 3 3頁2023屆高考物理一輪實驗專題訓練：測動摩擦因數(shù)1（2022北京模擬預測）用如圖所示的裝置測量滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。將長木板固定在水平桌面上，木板左端固定一個擋板，輕質(zhì)彈簧與擋板固定連接，右端自由伸長在O點；在O點右側的B、C位置各安裝一個光電門。先用米尺測得B、C兩點間距離x，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，靜止釋放，和計算機連接的光電門測量出遮光片經(jīng)過B、C兩處的光電門的遮光時間t1、t2，用游標卡尺測得遮光片的寬度為d，重力加速度為g。（1）計算滑塊經(jīng)過光電門B時速度大小的表達式是_；（2）滑塊在水平木板

2、上的加速度大小為_；（3）滑塊與水平長木板間的動摩擦因數(shù)為_ 。2（2022遼寧渤海大學附屬高級中學模擬預測）某同學在實驗室取兩個材質(zhì)及底面粗糙程度相同的木盒，來測量木盒和木板之間的動摩擦因數(shù)。他采用“對調(diào)法”，可省去稱質(zhì)量的步驟，如圖甲所示，一端裝有定滑輪的長木板放置在水平桌面上，木盒1放置在長木板上，左端與穿過打點計時器的紙帶相連，右端用細線通過定滑輪與木盒2相接。（1）實驗前，要調(diào)整定滑輪的角度，目的是_；（2）木盒1不放細沙，在木盒2中裝入適量的細沙，接通電源，釋放紙帶，打點計時器打出一條紙帶紙，木盒1與木盒2（含細沙）位置互換，換一條紙帶再次實驗，打出第二條紙帶，兩紙帶編號為第一組，

3、改變木盒2中細沙的多少，重復上述過程，得到多組紙帶，如圖乙為某組實驗中獲得的兩條紙帶中的一條：0、1、2、3、4、5、6是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個未標出的計時點，已知交流電源的頻率為50Hz，該紙帶運動的加速度a0=_m/s2（保留三位有效數(shù)字）；（3）五組實驗測得的加速度如下表所示，請在丙圖中作出a1-a2的關系圖像_（圖像需要延長到兩軸），已知當?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2，由圖像可得動摩擦因數(shù)為_（保留兩位有效數(shù)字）。組次12345a1/ms-233.2144.85.31a2/ms-22.812.61.821a03（2022河北模擬預測）某同學用如圖甲所示裝置測量滑塊與長木板間

4、的動摩擦因數(shù)。長木板放在水平桌面上，滑塊放在長木板上，滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶，繞過定滑輪的細線一端連接滑塊，一端吊著砝碼盤，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使連接滑塊的細線與長木板平行。打點計時器接頻率為f50Hz的交流電，重力加速度為。（1）某次實驗打出的一條紙帶如圖乙所示，可求得滑塊的加速度大小為_。（2）改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量（每次保證砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M），多次測量，記錄數(shù)據(jù)，若以小車的加速度a為縱坐標，以砝碼盤和砝碼的總重mg為橫坐標，結果得到圖丙所示的amg圖像，由圖像可知，小車受到的摩擦阻力f_N，滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)_。（3）對于圖丙，小王同學認為由于圖線未過坐標

5、原點，所以不能說明加速度與合外力成正比。小李同學認為雖然圖線未過坐標原點，也能說明加速度與合外力成正比。你認可哪位同學的想法，并簡要說明理由：_。4（2022新疆三模）為了測定滑塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。將帶有遮光條的滑塊置于水平桌面上，用輕繩跨過定滑輪與重物相連，測得遮光條寬度為，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為，重物的質(zhì)量為，且，實驗室所在地的重力加速度為，不計滑輪的質(zhì)量及摩擦的影響。實驗步驟如下：（1）利用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度_mm；（2）測出滑塊與光電門間距；（3）釋放滑塊，測出遮光條通過光電門時間；（4）改變滑塊與光電門間距，重復

6、步驟（2）、（3）；（5）根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，以_（選填“”或“”）為縱坐標，為橫坐標，做出如圖丙所示的圖像，其中該圖像的斜率為，則滑塊和桌面間的動摩擦因數(shù)_（用、表示）。5（2022山東威海市教育教學研究中心二模）為測量滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某興趣小組利用位移傳感器設計了如圖甲所示的裝置。實驗步驟如下：用長木板搭建成一定傾角的斜面，調(diào)整斜面的傾角，使滑塊能夠在斜面上自由滑下并測出傾角：將位移傳感器的發(fā)射器A固定在滑塊上，接收器B固定在斜面的頂端；從斜面上釋放滑塊，位移傳感器把滑塊運動的位移、時間轉換成電信號，經(jīng)過計算機處理，得到不同時刻滑塊的速度，并自動繪制出圖像，如圖乙所示。根據(jù)圖像

7、數(shù)據(jù)計算出動摩擦因數(shù)。請回答下列問題：（1）位移傳感器測量速度的原理：滑塊沿斜面下滑到某位置時，發(fā)射器A向接收器B同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，B接收到紅外線脈沖開始計時，接收到超聲波脈沖時停止計時，根據(jù)兩者的時差和空氣中的聲速，計算機自動算出滑塊與B的距離，確定滑塊的位置P，經(jīng)過短暫的時間后，傳感器和計算機系統(tǒng)自動進行第二次測量，得到滑塊的新位置，算出兩個位置差（即滑塊在內(nèi)運動的位移），由此可算出滑塊在位置P的瞬時速度，則表達式為_（用和表示）：（2）滑塊在斜面上運動的加速度為_；（結果保留2位有效數(shù)字）（3）若實驗中斜面的傾角，重力加速度，則滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為_。（結果

8、保留2位有效數(shù)字，）6（2022黑龍江哈九中模擬預測）物理實驗小組為測量滑塊與不同材質(zhì)的瓷磚間的動摩擦因數(shù)，以此對比瓷磚的防滑性能。設計裝置如圖（甲）所示，把瓷磚放在水平桌面上，形成的傾角為37的斜面，滑塊可在斜面上加速下滑，在瓷磚頂端固定一打點計時器。開啟打點計時器，釋放滑塊，滑塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖（乙）所示。圖中的點為計數(shù)點（每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出）。圖中的數(shù)據(jù)為x1=4.00cm，x2=5.60cm，x3=7.19cm，x4=8.81cm，x5=10.40cm，x6=12.00cm，電源頻率為50Hz，重力加速度為9.8m/s2。s

9、in37=0.6，cos37=0.8，計算結果均保留3位有效數(shù)字。（1）滑塊沿瓷磚下滑時的加速度為_m/s2 ；（2）滑塊與瓷磚間的動摩擦因數(shù)為_；（3）實驗過程中，若打點計時器所用交流電的頻率低于50Hz，而實驗同學并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使動摩擦因數(shù)的測量結果_（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。7（2022浙江高三階段練習）實驗室備有小車、一端附有滑輪的木板、打點計時器、紙帶、細線、槽碼等器材，組裝成如圖甲所示的裝置可以研究勻變速直線運動的規(guī)律，也可以探究加速度與力和質(zhì)量的關系。（1）該同學在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶，已知打點計時器采用的是頻率為的交流電，根據(jù)紙帶可求出小

10、車的加速度為a=_（結果保留兩位有效數(shù)字）；（2）在探究加速度與力和質(zhì)量的關系時，某同學保持所掛槽碼質(zhì)量m不變，在滿足和平衡了摩擦力的前提下，改變小車質(zhì)量M，作出的關系圖像如圖丙所示。若不考慮系統(tǒng)誤差，從圖像可以求出所掛槽碼的質(zhì)量m=_；（g?。?）某同學利用圖甲所示的實驗裝置測量小車M與長木板間的動摩擦因數(shù)，帶滑輪的長木板水平放置在桌面上，輕繩跨過長木板末端的滑輪，不計其他阻力，改變槽碼的質(zhì)量，得到不同拉力下的加速度，得到圖丁所示的a-F圖像，已知重力加速度。小車與長木板間的動摩擦因數(shù)=_。8（2022山西太原五中二模）某同學用如圖所示的裝置測量滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，將長木板水平固定

11、在桌面上，調(diào)節(jié)長木板左端定滑輪的高度及力傳感器固定在豎直墻上的位置，使滑塊上的動滑輪兩邊的細線均與長木板平行。打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，重力加速度為g。（1）調(diào)節(jié)砂桶中砂的質(zhì)量，輕推物塊。如果打點計時器打出的紙帶上的點間隔逐漸變小，應適當_（填“增大”或“減小”）砂桶中砂的質(zhì)量，直到打點計時器打出的紙帶上的點間隔均勻，這時力傳感器的示數(shù)為，滑塊及滑塊上動滑輪的質(zhì)量為M，則滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)=_。（2）用該裝置驗證牛頓第二定律。加大砂和砂桶的質(zhì)量，釋放滑塊，打點計時器打出的紙帶如圖乙所示，圖中各點為計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點之間還有4個點（圖中未標出），根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算出滑塊運動

12、的加速度大小a=_（結果保留兩位有效數(shù)字）。若這時力傳感器的示數(shù)為F，則表達式_（用F、M及a表示）成立，則牛頓第二定律得到驗證。9（2022上海高三專題練習）某同學用如圖甲所示的裝置測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)及木板的質(zhì)量。將力傳感器A固定在光滑水平桌面上，并與計算機連接，傳感器A的讀數(shù)記為，測力端通過不可伸長的輕繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)力傳感器高度使輕繩水平），滑塊起初放在較長的木板的最右端（滑塊可視為質(zhì)點），長木板的左、右兩端連接有光電門（圖中未畫出），光電門連接的計時器可記錄滑塊在兩光電門之間的運動時間。已知木板長為L，木板一端連接一根不可伸長的輕繩，并跨過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接一測力計和一

13、只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪高度使桌面上部輕繩水平），測力計的讀數(shù)記為，初始時整個裝置處于靜止狀態(tài)。實驗開始后向空沙桶中緩慢倒入沙子。（重力加速度g?。?）緩慢倒入沙子時，的讀數(shù)緩慢增大到3.5N時突變?yōu)?.0N，測出滑塊的質(zhì)量為，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_；（2）在木板開始滑動后，測出在沙桶中裝有不同質(zhì)量的沙子時，滑塊通過兩光電門的時間間隔t，則木板的加速度為_（用題中所給字母表示），在坐標系中作出的圖線如圖乙所示，若圖線的斜率為k，則木板的質(zhì)量為_（用題中所給字母表示）。10（2022河南高三階段練習）小明設計了一個實驗來估測物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)。他首先將輕彈簧的一端固定在水平桌面的擋板

14、上，右端與一個小物塊接觸。在小物塊下方墊上一塊特殊材料制成的平板（可視為光滑，且與桌子右邊緣平齊），用小物塊向左壓縮彈簧一段距離，并記下此時小物塊的位置，然后將其由靜止釋放，物塊滑離桌面后，落在水平地面上，測得落點與桌子右邊緣的水平距離為s。接著他移走平板，將彈簧壓縮到同樣距離后釋放小物塊，測得物塊落點與桌子右邊緣的水平距離為，測出釋放物塊的位置到桌子右邊緣的距離L及桌面離地的高度h。（1）實驗中墊光滑平板的目的是_；（2）實驗中_（選填“需要”或“不需要”）測量物塊的重量；（3）物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)可以表示為_。11（2022安徽淮南第一中學模擬預測）為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，

15、某小組使用位移傳感器設計如圖甲所示實驗裝置。（1）位移傳感器固定在傾斜角為的長木板上端，實驗時將木塊自O點由靜止釋放，計算機可以記錄木塊運動過程相對O點的位移x與對應的時刻t，描繪出位移x隨_（填“t”、“”、“t2”或“”）變化的規(guī)律，乙如圖乙所示。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，不考慮空氣阻力的影響。（2）若圖乙的斜率為k，則可求得木塊沿長木板下滑過程中的加速度a = _。（3）木塊與長木板間的動摩擦因數(shù) = _（用k，g，表示）。12（2022山西靈丘縣豪洋中學高三期中）為探究小碟子與餐桌上的水平轉盤間的動摩擦因數(shù)，一同學設計了這樣的實驗：如圖所示，轉盤可繞過圓心的豎直軸水平轉動，將轉盤上的一

16、點標記為，在該點放一質(zhì)量為的小碟子，測得與的距離為，已知重力加速度為。操作一：讓轉盤開始轉動并緩慢增大轉速，當轉速增大到某一值時保持不變，此時小碟子與轉盤相對靜止，轉盤轉動的周期為；操作二：將轉盤突然停止轉動，小碟子由于慣性在圓盤上滑行一段距離后停在點，測出與兩點間的距離為；改變轉盤的轉速，重復操作一、二得到多組數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出圖像，測得該圖像的斜率為。完成下列填空：（1）轉盤的周期為時，小碟子速度的大小為_（用題中所給物理量符號表示）；（2）轉盤突然停止轉動時，小碟子相對轉盤速度的方向為_（填選項前字母）；A沿方向B沿方向C沿與垂直的方向（3）小碟子與轉盤間的動摩擦因數(shù)為_（用題中所給

17、物理量符號表示）。13（2022廣東江門市新會東方紅中學模擬預測）某同學想用如圖所示的裝置測定滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?；瑝K上表面固定一個寬度為的遮光條，兩個光電門固定在水平面上。滑塊的左側與一輕質(zhì)彈簧接觸，不連接，為彈簧原長，彈簧，滑塊光電門共線。將滑塊向左移動壓縮彈簧至A，釋放滑塊，滑塊被彈出后經(jīng)過光電門1的時間為，經(jīng)過光電門2的時間為，多次實驗，取平均。已知當?shù)刂亓铀俣葹?。?）用游標卡尺測出遮光條的寬度，示數(shù)如圖所示，則寬度_。（2）若某次滑塊經(jīng)過光電門1時，光電門計時，計算此時滑塊的速度為_。（結果保留兩位有效數(shù)字）（3）本實驗除了，外還需要測量的物理量為_；A出發(fā)點A到彈簧原長

18、的距離B出發(fā)點A到光電門1的距離C光電門1、2之間的距離14（2022福建模擬預測）一種新的短途代步工具電動平衡車，被稱為站著騎的電動車。某同學為了探究該車在平直水泥路面上的運動情況，設計了如下實驗：將輸液用的塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車的扶手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度。某滴水剛落地開始計時，從下一滴水落地開始依次計數(shù)為1、2、3，當?shù)?0滴水剛好落地時停止計時，測得時間為25.0s。該同學騎上平衡車后，先加速到某一速度，然后關閉動力，讓平衡車沿著直線滑行。如圖所示是某次實驗中在水泥路面上的部分水滴及測出的間距值（左側是起點，單位：m），當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，根據(jù)該同學的

19、測量結果可得出：（1）平衡車經(jīng)過路面上相鄰兩水滴間的時間間隔T=_s；（2）平衡車加速過程的加速度大小a=_m/s2，運動到D點的速度大小v=_m/s；（結果均保留三位有效數(shù)字）（3）設平衡車運動過程中所受阻力的大小是人與車總重力的k倍，則k=_。（結果保留兩位有效數(shù)字）15（2022湖北鄂州市鄂城區(qū)教學研究室高三期中）如圖甲所示，某實驗小組用該裝置測量滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)用天平測出此時物塊和遮光片的總質(zhì)量M，將木板水平固定在桌面上，在木板左側裝一個光電門，繞過木板左端定滑輪的細線一端系在裝有遮光片的滑塊上，另一端掛上質(zhì)量為m的鉤碼。a先用刻度尺測量遮光片的寬度d，測量結果如圖乙所示b調(diào)

20、節(jié)木板使之水平，調(diào)節(jié)定滑輪高度，使連接滑塊的細線與木板平行c將滑塊靜止在木板中間某個位置，記錄滑塊上遮光片的起始位置，測出遮光片到光電門的水平距離x，由靜止釋放滑塊，記錄遮光片通過光電門的時間t；d改變滑塊的起始位置，重復步驟c；e利用記錄的數(shù)據(jù)做圖像，得到圖線斜率k。（1）小球的直徑_。（2）滑塊的加速度_。（3）若已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)_（用k、m、M、g、d表示）。16（2022湖北省羅田縣第一中學模擬預測）小明同學用如圖甲所示裝置測量滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，長木板固定在水平桌面上，上表面水平，木板上方細線與木板平行，小明進行以下操作：A將滑塊拉到某

21、一位置，測出此時鉤碼與地面之間的距離h；B靜止釋放滑塊（鉤碼落地后立即靜止），記下拉力傳感器示數(shù)，測出滑塊在長木板上滑動的距離；C改變鉤碼的質(zhì)量讓滑塊從同一位置靜止釋放，得到拉力傳感器示數(shù)，滑塊在長木板上滑動的距離；D重復以上操作得到多組數(shù)據(jù)；E根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出圖像如圖乙所示，已知重力加速度為g。請回答以下問題：（1）實驗中_（填“需要”或“不需要”）滿足鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量；（2）要得到滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)還需測量的物理量是_（寫出物理量的名稱及符號）；（3）若圖像的斜率為k，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)_（用題中所給的符號及第2問測得的物理量的符號表示）。17（2022重慶八中高三階

22、段練習）王同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量滑塊與水平臺面間的動摩擦因數(shù)。弧形軌道末端水平，其右端點與臺面邊緣距離為。將滑塊從軌道上距水平臺面一定高度處由靜止釋放，滑塊的落地點距臺面末端的水平距離為。該同學將弧形軌道沿平臺向左依次移動、距離（n取自然數(shù)），每次移動后都將弧形軌道固定，然后從相同高度處由靜止釋放滑塊，測得滑塊落地點到臺面末端的水平距離依次為、。（1）為了測量動摩擦因數(shù)，王同學測量了軌道右端點與臺面邊緣距離，水平臺面距地面的高度，每次滑塊落地點到臺面末端的水平距離。當用最小分度為的刻度尺測量時刻度尺如圖乙所示，則_。（2）該同學建立了一個有關與的坐標系，為了得到的圖像是一條直線，應建立_的圖像。ABCD（3）正確建立坐標系后