专题2.2 测动摩擦因数、探究加速度和力与质量的关系-【鼎力高考】2023年高考物理靶向冲刺强化训练（三大题型+提升模拟）

2023年高考物理靶向冲刺强化训练 （三大题型+提升模拟） 专题2.2 测动摩擦因数、探究加速度和力与质量的关系 1．小明用如图甲所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ。 （1）下列实验操作步骤，正确顺序是_________。 ①缓慢向左拉动木板，保持木块与砝码始终相对桌面静止，读出弹簧测力计的示数 ②将木板置于水平实验桌面上，再将木块置于木板上，在木块上放一个砝码 ③在木块上增加一个砝码，重复上述实验 ④将铁架台置于木板右端桌面上，将弹簧测力计的上端固定于铁架台上方的横杆上，用跨过光滑定滑轮的细线将测力计的挂钩与木块相连 ⑤调节下方横杆的高度，使拉木块部分的绳子水平；调节上方横杆相对铁夹的位置，使拉挂钩部分的绳子竖直 （2）实验数据见下表，其中的值可从图乙弹簧测力计的示数读出，则_________N。 实验次数 1 2 3 4 5 砝码的质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 弹簧测力计的示数F/N 2.15 2.36 2.55 2.93 （3）请在图丙的方格纸上补齐未画出的数据点，并作出F–m图像_________。 （4）已知重力加速度g取，根据F–m图像可求得μ＝_________N。（结果保留两位有效数字） （5）实验结束后，小明发现弹簧测力计未校零，测力计未受拉力时指针与0.20N的刻度线对齐.小明是否需要校零后重做实验，并简要说明理由_________。 2．如图甲所示，一端带有定滑轮的水平长木板上有A、B两个光电门，A光电门固定在某位置，B光电门可以沿长木板移动。某兴趣小组利用该装置进行了如下探究： ①砂桶中加入砂子，用天平测出砂和砂桶的质量m，并保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量； ②用跨过定滑轮的轻绳将滑块与砂桶相连，调节滑轮高度使轻绳水平； ③将滑块从紧靠光电门A处由静止释放，读出滑块在两光电门之间的运动时间t0，并测出此时两光电门的距离x； ④改变砂和砂桶的质量m，调节两光电门的距离x，仍将滑块从紧靠光电门A处由静止释放，并使滑块在两光电门之间的运动时间仍为t0，测得m、x的多组数据； ⑤在坐标系中作出的m－x的图像如图乙所示，图线在纵轴的截距为b，在横轴的截距为-c。 已知重力加速度大小为g，若把砂和砂桶所受重力作为滑块受到的拉力，根据图像信息可知： （1）物块与长木板之间的动摩擦因数为_______，滑块质量为_______。（用所给物理量的字母表示） （2）动摩擦因数的该测量值_______（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 3．某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间t，兴趣小组采取了下列步骤： ①用螺旋测微器测量遮光条的宽度d。 ②用天平称量小滑块（包括遮光条）的质量m。 ③将滑块放置在转台上，使细线刚好绷直。 ④控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为和；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数、…和光电门的示数、…。 回答下面的问题 （1）螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=______mm。 （2）滑块匀速转动的线速度大小可由v=______计算得出。 （3）处理数据时，兴趣小组的同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的线速度大小的平方为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图丙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ=______。 （4）该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F—的图像，与图丙中a和b比较，发现a______、b______（填“增大”“减小”和“不变”）。 4．某课外活动小组通过如图甲所示的实验装置测量滑动摩擦因数。将一木板用垫块垫高形成斜面，在木板底端B处固定一个光电门以测量物体通过该处时的速度，实验时滑块由距地面h高的A处静止释放，测出滑到B点的速度v。改变垫块的数量，从而改变木板的倾斜程度，但始终保持释放点A到B点的水平距离（即B、C间的距离）L＝0.8m不变。重复实验，最后做出如图乙所示的H-v2图像。 （1）木板倾斜程度更大时，为了保证L不变，滑块下滑到底端B点的位移将______（填“变大”“变小”或“不变”）； （2）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ ______； （3）若所用木板更粗糙些，重复上述实验步骤，得到的图像的斜率将______（填“变大”“变小”或“不变”）。 5．阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图甲所示，绕