2023届高考物理一轮实验专题集训：测动摩擦因数（word版含答案）

1、试卷第 =page 1 1页，共 =sectionpages 3 3页2023届高考物理一轮实验专题集训：测动摩擦因数1（2022湖南师大附中三模）某同学利用图（甲）所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图（乙）所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）本实验_（填“需要”或“不需要”）满足重物质量远小于物块质量。（2）物块减速运动过程中加速度的大小为a=_m/s2（结果保留3位有效数字）。（3）若用计算物块与桌面间的动摩擦因数

2、（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值_（填“偏大”或“偏小”）。2（2022辽宁渤海大学附属高级中学模拟预测）某同学在实验室取两个材质及底面粗糙程度相同的木盒，来测量木盒和木板之间的动摩擦因数。他采用“对调法”，可省去称质量的步骤，如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板放置在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与木盒2相接。（1）实验前，要调整定滑轮的角度，目的是_；（2）木盒1不放细沙，在木盒2中装入适量的细沙，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带纸，木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，两纸带

3、编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带，如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个未标出的计时点，已知交流电源的频率为50Hz，该纸带运动的加速度a0=_m/s2（保留三位有效数字）；（3）五组实验测得的加速度如下表所示，请在丙图中作出a1-a2的关系图像_（图像需要延长到两轴），已知当地重力加速度为9.80m/s2，由图像可得动摩擦因数为_（保留两位有效数字）。组次12345a1/ms-233.2144.85.31a2/ms-22.812.61.821a03（2022新疆三模）为了测定滑块与桌面之间的动摩擦

4、因数，某同学设计了如图甲所示的实验装置。将带有遮光条的滑块置于水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮与重物相连，测得遮光条宽度为，滑块和遮光条的总质量为，重物的质量为，且，实验室所在地的重力加速度为，不计滑轮的质量及摩擦的影响。实验步骤如下：（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度_mm；（2）测出滑块与光电门间距；（3）释放滑块，测出遮光条通过光电门时间；（4）改变滑块与光电门间距，重复步骤（2）、（3）；（5）根据实验得到的数据，以_（选填“”或“”）为纵坐标，为横坐标，做出如图丙所示的图像，其中该图像的斜率为，则滑块和桌面间的动摩擦因数_（用、表示）。4（2022黑龙江哈九中模

5、拟预测）物理实验小组为测量滑块与不同材质的瓷砖间的动摩擦因数，以此对比瓷砖的防滑性能。设计装置如图（甲）所示，把瓷砖放在水平桌面上，形成的倾角为37的斜面，滑块可在斜面上加速下滑，在瓷砖顶端固定一打点计时器。开启打点计时器，释放滑块，滑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（乙）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）。图中的数据为x1=4.00cm，x2=5.60cm，x3=7.19cm，x4=8.81cm，x5=10.40cm，x6=12.00cm，电源频率为50Hz，重力加速度为9.8m/s2。sin37=0.6，cos37=0.8，计算结果

6、均保留3位有效数字。（1）滑块沿瓷砖下滑时的加速度为_m/s2 ；（2）滑块与瓷砖间的动摩擦因数为_；（3）实验过程中，若打点计时器所用交流电的频率低于50Hz，而实验同学并不知道，由此引起的系统误差将使动摩擦因数的测量结果_（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。5（2022山东三模）某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。实验装置如图甲所示，将一端装有定滑轮的木板水平固定在桌面上，木板上的滑块一端与穿过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频率为50Hz。实验时，在托盘中放入适量砝码，放手后滑块做匀加速运动，在纸带上打出一

7、系列点。（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、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），部分计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算，加速度_ m/s2（结果保留两位有效数字）。（2）已知木板的长度为L，木板的质量为，滑块的质量为，托盘和砝码的总质量为，重力加速度取g，则滑块与木板间的动摩擦因数可表示为_（用相关物理量的符号表示）。（3）写出一条可能引起实验误差的因素_。6（2022新疆乌鲁木齐一模）用如图所示装置测定物块与完全相同的两木板间的动摩擦因数，倾斜固定木板与水平放置木板连接处做了平滑处理。实验时，将物块从倾斜木板上P点由静止释放，物

8、块最终停在水平木板上的Q点，测得P点距水平木板的高度为h。（1）要测出物块与木板间的动摩擦因数，实验中还需要再测出的一个物理量是_。AP、Q两点间的水平距离xB倾斜木板与水平面间的夹角C物块在倾斜木板上滑行的距离L（2）所测得的物块与木板间的动摩擦因数=_；虽然两木板连接处做了平滑处理，但物块经过此处时仍然有能量损失，这会导致测出的物块与木板间的动摩擦因数比真实值_；（选填“大”或“小”）。7（2022湖南二模）某物理研究小组利用图甲所示装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数。所用器材包括：长木板（一端带有轻质定滑轮）、滑块、细线、打点计时器、学生电源、纸带、砝码盘和砝码等。实验中滑块的质量为M

9、，砝码盘及盘内砝码的质量和为m，滑块内砝码的质量为。实验步骤如下：用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使滑轮和滑块间的细线与长木板平行；接通电源，将滑块由静止释放，得到纸带如图乙所示；改变m和的大小，但二者之和保持不变，重复上述实验，测出不同mg下系统的加速度a；以mg为横轴、系统的加速度为a为纵轴，绘制如图丙所示的实验图线。（1）打点计时器的打点频率50Hz，从清晰的A点开始，每隔4个计时点取一个计数点（中间4个点未画出），分别记为B、C、D、E，由纸带得滑块在B点时的瞬时速度大小_，滑块的加速度大小_。（结果均保留两位有效数字）（2）根据图丙确定滑块与长木板之间的动摩擦因

10、数_（g取，结果保留两位有效数字）8（2022上海模拟预测）某同学利用如图甲所示装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数。带有遮光条的滑块用轻绳跨过定滑轮与重物相连，遮光条宽度为d，滑块和遮光条的总质量为m1，重物的质量为m2，实验室所在地的重力加速度为g。实验步骤如下：（1）实验前，先用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，可知遮光条的宽度d=_mm；（2）测出两个光电门间距x；（3）释放滑块，测出遮光条通光电门1、2的时间分别为t1、t2； （4）改变两光电门间距，重复步骤2、3；（5）根据实验得到的数据，以_（选填“”或“”）为纵坐标，x为横坐标，做出如图丙所示的图像，其中该图像的斜

11、率为k，则滑块和木板间的滑动摩擦因数_（用k、m1、 m2、g、d表示）。9（2022湖南临澧县第一中学模拟预测）某同学设计了使用位移传感器的如图（a）所示实验装置测量木块和木板间的动摩擦因数，让木块从倾斜木板上一点静止释放，从某时刻开始计算机描绘了滑块相对传感器的位移随时间变化规律如图（b）所示，木块加速度的大小_（用图中给出的、表示）已知当地的重力加速度为g，为求出木块和木板间的间的动摩擦因数，还需要测出的物理量是_（填A或者B）。A木块的质量B木板与水平面间的夹角10（2021辽宁模拟预测）某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。如图1所示，带滑轮的长木

12、板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块和长木板末端的滑轮，与力传感器和沙桶连接。在沙桶重力作用下滑块沿长木板做匀加速直线运动，滑块右侧纸带通过打点计时器打出一系列点迹，细绳拉力可由传感器直接读出。若轻绳与长木板平行，且不计轻绳与各滑轮之间的摩擦，试完成下列问题：（1）实验时，一定要进行的操作是_；A将长木板右端垫高以平衡摩擦力B使沙和沙桶的总质量远小于滑块质量C将打点计时器接交流电源D用天平测沙和沙桶的总质量（2）实验获得的纸带如图2所示，相邻两个计数点之间的还有四个计时点未画出，打点计时器所接交流电的频率为f，则滑块加速度的表达式为_；（3）若力传感器示数为F，滑块的质量为m

13、，重力加速度为g，用a表示滑块的加速度，则滑块与桌面之间的摩擦因数表达式为_；（4）若s11.60cm，s22.09cm，s32.60cm，s43.12cm，s53.60cm，s64.08cm，f50Hz，F0.14N，m0.1kg，g9.8m/s2，则摩擦因数大小为_。（保留两位有效数字）11（2022湖南雅礼中学二模）小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图甲中未画出）连接。实验开始时，弹簧在光电门的左侧，且处于原长状态。小滑块与弹簧不拴接，不计空气阻力。（1）用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条（宽度为d）距离光电门为

14、x处，撤去外力，数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为_。（2）多次改变滑块的质量m，重复（1）中操作，得出多组m与t的值，以为横坐标、为纵坐标作出的图像如图乙所示（图中的a、b均为已知量），则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能_；已知当地的重力加速度大小为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数_。12（2022宁夏吴忠模拟预测）某实验小组利用“牛顿第二定律”来测量滑块与桌面间的动摩擦因数，设计了实验装置如图中所示。其中A为连接力传感器（可直接测出绳子的拉力）的滑块，B为盛有砂的砂桶。（1）实验时，必须要进行的操作是_。A用天平测量出砂和砂桶的质量B调整滑轮的位置，使绳与桌面

15、平行C要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量D滑块靠近打点计时器，先接通电源，再释放滑块（2）该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带，打点计时器的交流电源频率为50Hz，根据纸带可以求出滑块的加速度a=_m/s2（保留两位有效数字）。（3）通过改变砂的质众，得到滑块运动的加速度a和力传感器示数F的关系如图丙所示，纵轴截距为b，已知当地的重力加速度为g，若忽略纸带和打点计时器之间的摩擦力，则滑块和桌面间的动摩擦因数=_（用b、g表示）。（4）按照上述方法得出的的测量值与真实值相比_（填“偏大”或“偏小”） 。13（2022辽宁模拟预测）某幼儿园欲建造一个滑梯，根据空地大小和安全需要，对制作滑梯的板材

16、与儿童裤料之间的动摩擦因数有一定要求。小明同学用如图乙所示的实验装置测量板材与儿童裤料间的动摩擦因数。他先取一种板材水平固定在桌面上，物块（用儿童裤料包裹）受重物的牵引在板材上由静止开始运动，细绳始终与桌面平行。当重物落地后，物块再运动一段距离后停在板材上，打点计时器打出的纸带记录了物块的运动的情况。（1）图丙为小明同学选取重物落地后的一段纸带，1、2、3、4是他选取的4个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。图上注明了他对各计数点间的测量结果，其中有一个数值在记录时有误，请判断有误的一组数据是_段。（填“”、“”或“”）已知打点计时器电源的频率为50Hz利用纸带测得的数据可求出该物块在

17、减速运动过程中的加速度大小_。（2）若重力加速度大小为，板材与儿童裤料间动摩擦因数_。（计算结果均保留2位有效数字）14（2021云南省大姚县第一中学一模）甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验。已知当地重力加速度的大小为。（1）甲同学所设计的实验装置如图甲所示，其中长直木板A的质量为，质量为的物块放置在木板A上，为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时，用力将A从的下方水平抽出，通过的示数即可算出动摩擦因数。该同学设计的实验能测出_（选填“A与”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为_。（2）乙同学设计的实验如图乙所示，水平长木板上固定有两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光

18、片的物块通过两光电门之间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计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，每次都让物块从光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计的示数及对应的物块在两光电门之间运动的时间；在坐标系中作出的图线如图丙所示，测得图线在横轴上的截距为。若本实验中物块的质量不能测出。则该同学还应该测出的物理量为_；根据该测量物理量及图线信息，可知物块与长木板之间的动摩擦因数表达式为_（用题中所给物理量表示）。15（2021四川达州一模）某同学用如图所示的装置测物块与桌面间的动摩擦因数.（1）将两张等高的桌子1和2按照如图并排放在水平地面上，把一轻质弹簧一端固定在

19、竖直墙面上，另一端靠着小物块，弹簧原长时小物块的右边与桌子1的右边刚好对齐: （2）向左移动小物块到A点（图中没画出）稳住后再释放，测出小物块停在桌子2上的距离L:（3）撤去桌子2，再次向左移动小物块到A1点（图中没画出）稳住后再释放，测出O （O点的正上方为桌子1的右边缘）到落地点间的距离x和桌面1与地面的高度h，该实验中A和A1的位置应_（选填“相同或“不同”）桌子1的桌面要求_ （选填“一定光滑”、“一定粗糙或“光滑或粗糙均可”），小物块与桌面2的动摩擦因数=_.16（2021河北一模）某同学利用如图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。实验时长木板水平放置，在沙桶中放入适量细沙，

20、释放滑块，滑块可以向左加速运动。实验中，认为细线对滑块的拉力F近似等于沙桶和细沙的总重力。（1）实验时，必须要进行的操作是_。A实验前，先平衡摩擦力B调整滑轮的位置，使细线与长木板平行C要保证沙桶和细沙的总质量远小于滑块的质量D先释放滑块再接通打点计时器电源（2）该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D为相邻计数点（相邻两计数点之间还有四个点未画出），电火花计时器使用的交流电源频率为50Hz；根据纸带可以求出滑块的加速度大小为_m/s2（结果保留3位有效数字）；（3）通过改变细沙的质量，得到滑块运动的加速度a和拉力F的关系如图丙所示，已知纵截距为，当地的重力加速度为g，则滑块和长木

21、板间的动摩擦因数=_（用b、g表示）。17（2022山东模拟预测）某实验小组想测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。实验中采用了弹簧测力计来测量轻绳的拉力大小F。（1）紧扣实验目的，利用图甲并结合你曾有的实验经历，下列说法正确的是_。A不需要平衡摩擦力B应当先释放滑块，再接通电源C滑块在加速运动的过程中，弹簧测力计的示数等于钩码和动滑轮的重力D不需要保证钩码和动滑轮的总质量远小于滑块的质量（2）图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为，则滑块的加速度大小