2023届高考物理一轮实验专题训练：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训练：测动摩擦因数1（2022北京模拟预测）用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。将长木板固定在水平桌面上，木板左端固定一个挡板，轻质弹簧与挡板固定连接，右端自由伸长在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门。先用米尺测得B、C两点间距离x，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，和计算机连接的光电门测量出遮光片经过B、C两处的光电门的遮光时间t1、t2，用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，重力加速度为g。（1）计算滑块经过光电门B时速度大小的表达式是_；（2）滑块在水平木板

2、上的加速度大小为_；（3）滑块与水平长木板间的动摩擦因数为_ 。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，两纸带编号为第一组，

3、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河北模拟预测）某同学用如图甲所示装置测量滑块与长木板间

4、的动摩擦因数。长木板放在水平桌面上，滑块放在长木板上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带，绕过定滑轮的细线一端连接滑块，一端吊着砝码盘，调节滑轮的高度，使连接滑块的细线与长木板平行。打点计时器接频率为f50Hz的交流电，重力加速度为。（1）某次实验打出的一条纸带如图乙所示，可求得滑块的加速度大小为_。（2）改变砝码盘中砝码的质量（每次保证砝码盘和砝码的总质量m远小于滑块质量M），多次测量，记录数据，若以小车的加速度a为纵坐标，以砝码盘和砝码的总重mg为横坐标，结果得到图丙所示的amg图像，由图像可知，小车受到的摩擦阻力f_N，滑块与长木板间的动摩擦因数_。（3）对于图丙，小王同学认为由于图线未过坐标

5、原点，所以不能说明加速度与合外力成正比。小李同学认为虽然图线未过坐标原点，也能说明加速度与合外力成正比。你认可哪位同学的想法，并简要说明理由：_。4（2022新疆三模）为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，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

6、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）。5（2022山东威海市教育教学研究中心二模）为测量滑块与长木板间的动摩擦因数，某兴趣小组利用位移传感器设计了如图甲所示的装置。实验步骤如下：用长木板搭建成一定倾角的斜面，调整斜面的倾角，使滑块能够在斜面上自由滑下并测出倾角：将位移传感器的发射器A固定在滑块上，接收器B固定在斜面的顶端；从斜面上释放滑块，位移传感器把滑块运动的位移、时间转换成电信号，经过计算机处理，得到不同时刻滑块的速度，并自动绘制出图像，如图乙所示。根据图像

7、数据计算出动摩擦因数。请回答下列问题：（1）位移传感器测量速度的原理：滑块沿斜面下滑到某位置时，发射器A向接收器B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B接收到红外线脉冲开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者的时差和空气中的声速，计算机自动算出滑块与B的距离，确定滑块的位置P，经过短暂的时间后，传感器和计算机系统自动进行第二次测量，得到滑块的新位置，算出两个位置差（即滑块在内运动的位移），由此可算出滑块在位置P的瞬时速度，则表达式为_（用和表示）：（2）滑块在斜面上运动的加速度为_；（结果保留2位有效数字）（3）若实验中斜面的倾角，重力加速度，则滑块与长木板间的动摩擦因数为_。（结果

8、保留2位有效数字，）6（2022黑龙江哈九中模拟预测）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。s

9、in37=0.6，cos37=0.8，计算结果均保留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”）。7（2022浙江高三阶段练习）实验室备有小车、一端附有滑轮的木板、打点计时器、纸带、细线、槽码等器材，组装成如图甲所示的装置可以研究匀变速直线运动的规律，也可以探究加速度与力和质量的关系。（1）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小

10、车的加速度为a=_（结果保留两位有效数字）；（2）在探究加速度与力和质量的关系时，某同学保持所挂槽码质量m不变，在满足和平衡了摩擦力的前提下，改变小车质量M，作出的关系图像如图丙所示。若不考虑系统误差，从图像可以求出所挂槽码的质量m=_；（g取）（3）某同学利用图甲所示的实验装置测量小车M与长木板间的动摩擦因数，带滑轮的长木板水平放置在桌面上，轻绳跨过长木板末端的滑轮，不计其他阻力，改变槽码的质量，得到不同拉力下的加速度，得到图丁所示的a-F图像，已知重力加速度。小车与长木板间的动摩擦因数=_。8（2022山西太原五中二模）某同学用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定

11、在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的动滑轮两边的细线均与长木板平行。打点计时器所接交流电的频率为50Hz，重力加速度为g。（1）调节砂桶中砂的质量，轻推物块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小，应适当_（填“增大”或“减小”）砂桶中砂的质量，直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀，这时力传感器的示数为，滑块及滑块上动滑轮的质量为M，则滑块与长木板间的动摩擦因数=_。（2）用该装置验证牛顿第二定律。加大砂和砂桶的质量，释放滑块，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中各点为计数点，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），根据图中数据计算出滑块运动

12、的加速度大小a=_（结果保留两位有效数字）。若这时力传感器的示数为F，则表达式_（用F、M及a表示）成立，则牛顿第二定律得到验证。9（2022上海高三专题练习）某同学用如图甲所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数及木板的质量。将力传感器A固定在光滑水平桌面上，并与计算机连接，传感器A的读数记为，测力端通过不可伸长的轻绳与一滑块相连（调节力传感器高度使轻绳水平），滑块起初放在较长的木板的最右端（滑块可视为质点），长木板的左、右两端连接有光电门（图中未画出），光电门连接的计时器可记录滑块在两光电门之间的运动时间。已知木板长为L，木板一端连接一根不可伸长的轻绳，并跨过光滑的轻质定滑轮连接一测力计和一

13、只空沙桶（调节滑轮高度使桌面上部轻绳水平），测力计的读数记为，初始时整个装置处于静止状态。实验开始后向空沙桶中缓慢倒入沙子。（重力加速度g取）（1）缓慢倒入沙子时，的读数缓慢增大到3.5N时突变为3.0N，测出滑块的质量为，则滑块与木板间的动摩擦因数为_；（2）在木板开始滑动后，测出在沙桶中装有不同质量的沙子时，滑块通过两光电门的时间间隔t，则木板的加速度为_（用题中所给字母表示），在坐标系中作出的图线如图乙所示，若图线的斜率为k，则木板的质量为_（用题中所给字母表示）。10（2022河南高三阶段练习）小明设计了一个实验来估测物块与桌面之间的动摩擦因数。他首先将轻弹簧的一端固定在水平桌面的挡板

14、上，右端与一个小物块接触。在小物块下方垫上一块特殊材料制成的平板（可视为光滑，且与桌子右边缘平齐），用小物块向左压缩弹簧一段距离，并记下此时小物块的位置，然后将其由静止释放，物块滑离桌面后，落在水平地面上，测得落点与桌子右边缘的水平距离为s。接着他移走平板，将弹簧压缩到同样距离后释放小物块，测得物块落点与桌子右边缘的水平距离为，测出释放物块的位置到桌子右边缘的距离L及桌面离地的高度h。（1）实验中垫光滑平板的目的是_；（2）实验中_（选填“需要”或“不需要”）测量物块的重量；（3）物块与桌面间的动摩擦因数可以表示为_。11（2022安徽淮南第一中学模拟预测）为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，

15、某小组使用位移传感器设计如图甲所示实验装置。（1）位移传感器固定在倾斜角为的长木板上端，实验时将木块自O点由静止释放，计算机可以记录木块运动过程相对O点的位移x与对应的时刻t，描绘出位移x随_（填“t”、“”、“t2”或“”）变化的规律，乙如图乙所示。已知当地的重力加速度为g，不考虑空气阻力的影响。（2）若图乙的斜率为k，则可求得木块沿长木板下滑过程中的加速度a = _。（3）木块与长木板间的动摩擦因数 = _（用k，g，表示）。12（2022山西灵丘县豪洋中学高三期中）为探究小碟子与餐桌上的水平转盘间的动摩擦因数，一同学设计了这样的实验：如图所示，转盘可绕过圆心的竖直轴水平转动，将转盘上的一

16、点标记为，在该点放一质量为的小碟子，测得与的距离为，已知重力加速度为。操作一：让转盘开始转动并缓慢增大转速，当转速增大到某一值时保持不变，此时小碟子与转盘相对静止，转盘转动的周期为；操作二：将转盘突然停止转动，小碟子由于惯性在圆盘上滑行一段距离后停在点，测出与两点间的距离为；改变转盘的转速，重复操作一、二得到多组数据，根据这些数据作出图像，测得该图像的斜率为。完成下列填空：（1）转盘的周期为时，小碟子速度的大小为_（用题中所给物理量符号表示）；（2）转盘突然停止转动时，小碟子相对转盘速度的方向为_（填选项前字母）；A沿方向B沿方向C沿与垂直的方向（3）小碟子与转盘间的动摩擦因数为_（用题中所给

17、物理量符号表示）。13（2022广东江门市新会东方红中学模拟预测）某同学想用如图所示的装置测定滑块与水平面间的动摩擦因数。滑块上表面固定一个宽度为的遮光条，两个光电门固定在水平面上。滑块的左侧与一轻质弹簧接触，不连接，为弹簧原长，弹簧，滑块光电门共线。将滑块向左移动压缩弹簧至A，释放滑块，滑块被弹出后经过光电门1的时间为，经过光电门2的时间为，多次实验，取平均。已知当地重力加速度为。（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图所示，则宽度_。（2）若某次滑块经过光电门1时，光电门计时，计算此时滑块的速度为_。（结果保留两位有效数字）（3）本实验除了，外还需要测量的物理量为_；A出发点A到弹簧原长

18、的距离B出发点A到光电门1的距离C光电门1、2之间的距离14（2022福建模拟预测）一种新的短途代步工具电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同学为了探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计了如下实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度。某滴水刚落地开始计时，从下一滴水落地开始依次计数为1、2、3，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s。该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。如图所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），当地重力加速度g取10m/s2，根据该同学的

19、测量结果可得出：（1）平衡车经过路面上相邻两水滴间的时间间隔T=_s；（2）平衡车加速过程的加速度大小a=_m/s2，运动到D点的速度大小v=_m/s；（结果均保留三位有效数字）（3）设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的k倍，则k=_。（结果保留两位有效数字）15（2022湖北鄂州市鄂城区教学研究室高三期中）如图甲所示，某实验小组用该装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数用天平测出此时物块和遮光片的总质量M，将木板水平固定在桌面上，在木板左侧装一个光电门，绕过木板左端定滑轮的细线一端系在装有遮光片的滑块上，另一端挂上质量为m的钩码。a先用刻度尺测量遮光片的宽度d，测量结果如图乙所示b调

20、节木板使之水平，调节定滑轮高度，使连接滑块的细线与木板平行c将滑块静止在木板中间某个位置，记录滑块上遮光片的起始位置，测出遮光片到光电门的水平距离x，由静止释放滑块，记录遮光片通过光电门的时间t；d改变滑块的起始位置，重复步骤c；e利用记录的数据做图像，得到图线斜率k。（1）小球的直径_。（2）滑块的加速度_。（3）若已知当地的重力加速度大小为g，则物块与木板间的动摩擦因数_（用k、m、M、g、d表示）。16（2022湖北省罗田县第一中学模拟预测）小明同学用如图甲所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，长木板固定在水平桌面上，上表面水平，木板上方细线与木板平行，小明进行以下操作：A将滑块拉到某

21、一位置，测出此时钩码与地面之间的距离h；B静止释放滑块（钩码落地后立即静止），记下拉力传感器示数，测出滑块在长木板上滑动的距离；C改变钩码的质量让滑块从同一位置静止释放，得到拉力传感器示数，滑块在长木板上滑动的距离；D重复以上操作得到多组数据；E根据实验数据描绘出图像如图乙所示，已知重力加速度为g。请回答以下问题：（1）实验中_（填“需要”或“不需要”）满足钩码质量远小于滑块质量；（2）要得到滑块与木板间的动摩擦因数还需测量的物理量是_（写出物理量的名称及符号）；（3）若图像的斜率为k，则滑块与木板间的动摩擦因数_（用题中所给的符号及第2问测得的物理量的符号表示）。17（2022重庆八中高三阶

22、段练习）王同学利用如图甲所示的实验装置测量滑块与水平台面间的动摩擦因数。弧形轨道末端水平，其右端点与台面边缘距离为。将滑块从轨道上距水平台面一定高度处由静止释放，滑块的落地点距台面末端的水平距离为。该同学将弧形轨道沿平台向左依次移动、距离（n取自然数），每次移动后都将弧形轨道固定，然后从相同高度处由静止释放滑块，测得滑块落地点到台面末端的水平距离依次为、。（1）为了测量动摩擦因数，王同学测量了轨道右端点与台面边缘距离，水平台面距地面的高度，每次滑块落地点到台面末端的水平距离。当用最小分度为的刻度尺测量时刻度尺如图乙所示，则_。（2）该同学建立了一个有关与的坐标系，为了得到的图像是一条直线，应建立_的图像。ABCD（3）正确建立坐标系后