专题04 摩擦因素测量-预测2021届高考物理解码尖子生培养方案点对点突破题集

专题04 摩擦因素测量-预测2021届高考物理解码尖子生培养方案点对点突破题集 1．在学完了《平抛运动》后，求真班某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的创新实验方案。如图所示，A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），B是质量为m的滑块（可视为质点）。 第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1； 第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2。 (1)在第一次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________。（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）。 (2)通过上述测量和所学的牛顿运动定律的应用，该研究小组可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ的表达式为_____________。 (3)若实验中测得h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、L＝15cm、x2＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝_________。（结果用分数表示） 2．某科技实验小组利用传感器测定铁块与斜面间的动摩擦因数，装置如图甲所示，在长为的固定斜面上，让铁块从斜面顶端由静止开始下滑，由固定在斜面底端的位移传感器、速度传感器分别测出铁块到传感器的距离和相应位置的速度，最后利用计算机拟合得到如图乙所示的图线。 (1)图乙中的纵坐标表示铁块到传感器的距离l，横坐标表示___________。 A． B． C． D． (2)该图线的函数表达式___________（用表示） (3)根据图线可得铁块沿斜面下滑的加速度___________（用表示）。 (4)若斜面长，高，采用国际单位制的数值为，取重力加速度，可得到铁块与斜面间的动摩擦因数___________。 3．某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。电磁打点计时器所用电源的频率为50Hz，接通打点计时器后，用木槌敲击物块，物块下滑后做匀减速运动，得到纸带的一部分如图乙所示，图中相邻两个计数点间有四个点未标出，重力加速度为9.80m/s2。 （1）物块下滑过程中加速度a的大小为______m/s2。（计算结果保留两位有效数字） （2）若斜面倾角为θ，则物块与木板间的摩擦因数的表达式μ=______（用a、g、θ表示） （3）代入数值计算后发现，该同学对摩擦因数的测量值总是比真实值偏大，试分析原因可能是______。 4．如图，把弹簧测力计的一端固定的墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则金属板对物块P的滑动摩擦力的大小是______N，方向为______。弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为______。 材料 动摩擦因数 金属﹣金属 0.25 橡胶﹣金属 0.30 木头﹣金属 0.20 皮革﹣金属 0.28 5．某同学用图甲所示的实验装置测量滑块与桌面之间的动摩擦因数。光电门固定在水平直轨道上的O点，拉力传感器固定在滑块上，不可伸长的细线通过定滑轮将滑块与钩码相连，遮光条的宽度为d，滑块初始位置A点到O点的距离为L，重力加速度为g。实验步骤如下： A．将滑块从A点由静止释放，传感器显示滑块所受拉力为F，光电门记录遮光条通过光电门的时间t； B．改变钩码的个数重复步骤A； C．正确记录每一组F与t对应的数据，作出F-的关系图像如图乙所示（图中b、c为已知量）。 (1)根据步骤A中测出的物理量可知，滑块的加速度a=___________； (2)滑块与轨道间的动摩擦因数μ=___________； (3)增加滑块的质量重新进行实验，得到的F-图像与两坐标轴交点坐标的绝对值b、c的变化情况是：b___________，c___________。（填“变大”、“变小”或“不变”） 6.某同学手头有一个速度传感器，想测定铜块与长木板之间的动摩擦因数，他设计的简易实验装置如图所示。长木板倾斜放置，在低端Q点固定速度传感器，将铜块从长木板顶端的P点由静止释放，速度传感器可读出它滑到Q点时的速度大小v。 （1） 要得到铜块沿倾斜长木板下滑的加速度，还需要测量的物理量是 （写出名称并标出符号），加速度a= 。 （2） 已知当地重力加速度为g，长木板的倾角为，则铜块与长木板之间的动摩擦因素的表达式为