高考物理一轮总复习 高考必考题突破讲座2 测定动摩擦因数的三种方法突破训练

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求高考必考题突破讲座2 测定动摩擦因数的三种方法1(2016河北衡水模拟)一学生用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数在桌面上放置一块水平长木板，木板一端带滑轮，另一端固定一打点计时器木块一端拖着穿过打点计时器的纸带，另一端连接跨过定滑轮的绳子，在绳子上悬挂一定质量的钩码后可使木块在木板上匀加速滑动实验中测得木块质量M150 g，钩码质量m50 g.(1)实验开始时，应调整滑轮的高度，让绳子与木板平行(2)实验中得到如图乙所示的纸带，纸带上A、B、C、D、E是计数点，相邻两计数点之间的时间间隔是0.10 s，所测数据在图中已标出，根据图中数据可求得木块运动的加速度a0.25 m/s2(结果保留两位有效数字)(3)根据实验原理可导出计算动摩擦因数的表达式(用M、m、g、a表示)；取g10 m/s2，代入相关数据可求得0.3(计算结果保留一位有效数字)2(2016河南郑州一模)某探究学习小组的同学欲探究“滑块与桌面间的动摩擦因数”，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干小组同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M300 g，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码(每个钩码质量为100 g)，调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况实验纸带的记录如图乙所示，计数点之间有4个点未画出，所用交流电源的频率为50 Hz，则滑块运动的加速度为0.64m/s2.滑块与桌面间的动摩擦因数0.56(结果保留两位有效数字，重力加速度g10 m/s2)3(2016江苏启东一模)现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为50 Hz的交流电源接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的点迹(1)图乙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是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，2、3和5、6计数点间的距离如图所示，由图中数据求出滑块的加速度a2.51m/s2(结果保留三位有效数字)(2)已知木板的长度为L，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是D.A滑块到达斜面底端的速度vB滑块的质量mC滑块的运动时间tD斜面高度h和底边长度x(3)设重力加速度为g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式(用所需测物理量的字母表示)解析：(1)设0、1、2、3、4、5、6的间距分别是x1、x2、x3、x4、x5、x6，由x6x33aT2可知，a2.51 m/s2.(2)由牛顿第二定律可知mgsin mgcos ma，得tan ，因此只须测量斜面高度h和底边长度x，就可以得到tan 与cos 的值，就可以计算出滑块与木板间的动摩擦因数应选D选项(3)由(2)可知tan .4(2016湖北武汉模拟)甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验已知重力加速度为g.(1)甲同学所设计的实验装置如图甲所示其中A为一质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一轻质传感器实验时用力将A从B的下方抽出，通过C的读数F1即可测出动摩擦因数则该设计能测出A与B(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为.(2)乙同学的设计如图乙所示他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质传感器能显示挂钩处所受的拉力实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组传感器示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t.在坐标系中作出F的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，与横轴的截距为c.因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应该测出的物理量为光电门A、B之间的距离x.根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为解析：(1)对物体B受力分析，水平方向受到两个力作用：A对B的摩擦力与弹簧测力计的拉力，二力平衡，所以该设计能测出A与B之间的动摩擦因数，由F1mg，可得.(2)根据牛顿第二定律可得Fmgma，A、B之间的距离xat2，得Fmg2mx，图线的斜率k2mx，纵轴的截距为bmg，可得.配合各任课老师，激发学生的