2022届高考物理实验题专练 测动摩擦因素

这是一份2022届高考物理实验题专练 测动摩擦因素，共5页。试卷主要包含了利用力的平衡测量动摩擦因素，利用牛顿第二定律测量动摩擦因素，利用动能定理测量动摩擦因素，利用能量守恒定律测量动摩擦因素等内容，欢迎下载使用。
2022届高考物理实验题专练 测动摩擦因素 一、利用力的平衡测量动摩擦因素1．某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图甲所示，则由图线可知： （1）弹簧的劲度系数为___________ N/m；（2）为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图所示的甲、乙两种方案。①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_________更合理；②若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0 N，b的示数为11.0 N，c的示数为4.0 N，则A和B间的动摩擦因数为__________。2．张亮同学在实验室测滑块与木板之间的动摩擦因数，设计了如图所示的实验装装置。将力传感器A固定在水平桌面上。测力端通过不可伸长的轻绳与一滑块P相连（调节测力端高度可使轻绳与桌面平行），滑块P放在较长的木板Q上，木板一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮高度使轻绳与桌面平行），整个装置处于静止状态。已知当地重力加速度为g。（1）实验开始缓慢向沙桶里倒入沙子立到木板Q开始运动，同时记录力传感器的最大示数F0，此时P受到Q的最大静摩擦力大小为_______。（2）木板沿桌面运动起来后，记录此时力传感器的示数F，测量滑块P的质量m，此时P受到Q的摩擦力大小为_______，P与Q之间的动摩擦因数为_______。 二、利用牛顿第二定律测量动摩擦因素3．某同学利用智能手机研究木块在水平木板上的运动，进而计算木块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，带滑轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，一端连接重物，另一端连接木块，具有加速度测量功能的手机固定在木块上，调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行，重物离地面足够远。实验时，先用天平测出木块和手机的总质量M。按图甲安装好实验装置，先打开手机的“加速度传感器”小程序，再释放重物，轻绳带动木块运动，直至木块碰到缓冲器后结束测量（已知当地重力加速度g）。 （1）在智能手机上显示的加速度t图像如图乙所示。由图像知，在误差允许的范围内，木块在内可认为做__________运动（选填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”），根据图像可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为__________；（计算结果保留两位有效数字）（2）根据手机记录的木块运动加速度a，要计算出木块与木板间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是____________（填物理量及相应的符号），计算动摩擦因数的表达式为__________（用所测物理量的字母表示）。4．如图甲所示是“测量阻力系数”的实验装置。实验中先通电后让重物由静止释放，得到打出纸带的一部分如图乙所示，点O为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为相邻的计时点，测得S1=5.40cm，S2=5.78cm。已知重物的质量m=1.00kg，交流电的频率为50Hz，当地重力加速度取9.80m/s2（以下计算结果均保留2位有效数字） （1）当打点计时器打到B点时，重物的速度大小________m/s；重物下落的加速度大小________m/s2；（2）重物通过AC段的阻力可视为恒定，则重物通过此段的阻力系数________％（定义阻力系数100%）。 三、利用动能定理测量动摩擦因素5．某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），是质量为的滑块（可视为质点）。 实验步骤如下：（1）将桌面固定于水平地面上；（2）测出桌面距离地面的高度；（3）将滑槽末端与桌面右边缘对齐并固定，如图甲所示。让滑块从滑槽最高点由静止滑下，确定落地点，测出桌面右边缘与点的水平距离；（4）将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，如图乙所示。让滑块从滑槽最高点由静止滑下，确定落地点，测出滑槽最低点与桌面右边缘的距离、桌面右边缘与点的水平距离。请回答以下问题：（1）每次实验都让滑块从滑槽最高点由静止滑下的理由是___________。（2）第二次实验中，滑块滑到滑槽最低点时的速度大小为___________。滑块滑到桌面右端时的速度大小为___________。（用实验中所测物理量的符号表示，重力加速度为）。（3）该实验中计算滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为___________。6．表面粗糙程度相同的斜面和水平面在B处平滑连接，如图所示。实验步骤如下：①将一小物块a（可视为质点）从斜面上的某一点（记为A）由静止释放，a滑到水平面上的某一点（记为C）停下；②用铅垂线测定A点在水平面的投影点O，用刻度尺测量AO的高度h、OC的长度x；请回答下列问题：（1）a与水平面间的动摩擦因数为____________（用所测物理量的符号表示）。（2）已知a的质量为M，在B、C之间取一点D，使CD距离为x0，在D点放另一质量为m（m<M）的小物块b（可视为质点），a与b碰撞后，测得a经位移x1停止，b经位移x2停止，a、b与水平面的动摩擦因数相同。则a、b碰撞动量守恒满足的表达式是____________；若=____________，则a与b发生的是弹性碰撞（用已知和测得的物理量的符号表示）。（3）拿走小物块b，改变小物块a的释放点，让a从斜面上的A1点由静止释放，运动到水平面上的C1点停止，A1点在水平面的投影为O1，记录下O1C1的长度x1；增大斜面倾角，再将a从A2点由静止释放，运动到水平面上的C2点停止，A2点与A1点等高，A2点在水平面的投影为O2，记录下O2C2的长度x2。则x1____________x2（选填“>”、“=”或“<”）。  四、利用能量守恒定律测量动摩擦因素7．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）。8．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μ=______.
参考答案：1．     300     甲     0.302．          F     3．     匀加速直线     0.96（0.90-1.0均可给分）     重物的质量m     4．     2.8     9.5     23.15．     到滑槽末端速度相同               6．                    =7．     10.2          8．     相同     光滑或粗糙均可