测量摩擦因数

测动摩擦因数动摩擦因数是高中课本上可以说为数不多的几个没被列入的被测物理量，但高考中时有考查，下面将近三年涉及到相关实验罗列如下：2009（全国1）23.（10分）某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：用游标卡尺测量滑块的挡光长度d用天平测量滑块的质量m；用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离久，B点到水平桌面的垂直距离h2；将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间；重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值t；利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosa；多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-cosa关系曲线。⑴用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：TOC\o"1-5"\h\z斜面倾角的余弓弦cosa= ；滑块通过光电门时的速度v= ；滑块运动时的加速度a= ；,滑块运动时所受到的摩擦阻力f= 。⑵测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=3'山IId=3'山III|4llllllllllll盎1II1111游标尺0510H2011山东23.（12分）（1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移X。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）TOC\o"1-5"\h\z滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 。滑块与斜面间的动摩擦因数为 。以下能引起实验误差的是 。a.滑块的质量 b.当地重力加速度的大小c.长度测量时的读数误差d.小球落地和滑块撞击挡板不同时2008宁夏II.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。Fj1[j』1L--1(1)I,聊 W亠看一11*—>— ■>|< —亠上图给出的是实验中获取的条纸带的部分< 4J7 ，•: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= （保留三位有效数字）。（2）回答下列两个问题：为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD。（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度l B.木板的质量m1C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t

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M= （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—偏大？（填“偏大”或“偏小”）。写出支持你的看法的一个论据： 。2012山东21.（13分）（1）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。打点计时器物块阴厂L細绳［滑轮

占重物1 2 3 4打点计时器物块阴厂L細绳［滑轮

占重物1 2 3 43.0015.0117.01'11.01 *612.28——>8：3.619"6.6010114.60"團甲通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s。（保留三位有效数字）物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（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”）。【答案】①6；7（或7；6）②1.00；1.20③2.00偏大2012江苏11.（10分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。（1） 实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法。（2） 请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.h(c20.30.40.50.60.m)00000s(c19.28.39.48.56.m)55005

（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.4kg、M=0.50kg.根据s—h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数卩= .（结果保留一位有效数字）（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致卩的测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）.【答案】（1）减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度） （2）见下图 （3）0.4 （4）偏大2011重庆（2）某同学设计了如题22图3所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数p。滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M,滑块上砝码总质量为mz,托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s2。①为测量滑块的加速度，须测出它在A、B间运动的 与 计算的运动学公式是 ;a=—、*——毬根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：他想通过多次改变，测出相应的值，并利用上式来计算。若要求是的一次函数，必须使上式中的 保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于 ;实验得到与的关系如题22图4所示，由此可知p= （取两位有效数字）题22图4测物体的加速度（如何看待课本实验）前文说过，课本列举的实验为高中物理实验教学提供了方法与典范，我们只能把它们看作是“例子”，下面且看近年来高考实验题中测加速度的方法。山=曲”（利用逐差法求加速度）课本提供的方法求出各点的速度，画出速度图线求加速度（10年江苏高考题）利用位移和时间 ，画工-卢的图线12 H 1 JCx=vf+—ar —=v0+—at ——£利用 变形为 ，画 图线，利用斜率求加速度利用加利用光电计时器测瞬时速度利用其它运动学公式等题目1.（10年江苏）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。小車丄打戍计时型 ,（1） 往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车—▲—（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。（2） 从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

时间1/s00.50UX)1.502,002.50速度v/(m-S-')0120.旳0.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v-t图像。（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。（11年广东）图是“研究匀变数直线运动”实验中获得的一条纸带，0、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示0D间的距离为1.20cm图15是根据实验数据绘出的s—12图线（s为各计数点至同一起点的距离）,斜率表示，其大小为0.467 m/s2（保留三位有效数字）。0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.050.06（11年宁夏）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值；所得数据如下表所示。

完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度V］测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是 ；完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度V］测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是 ；(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出* 图线;——£(3)由所画出的# 图线，得出滑块加速度的大小为a= m/s2(保留2位有效数字)。卡g)jL

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