专题4 摩擦力实验解答总结-【实验攻略】备战2024年高考物理各类实验解答总结

专题1 专题4 摩擦力实验解答总结 【本专题涉及到的常见的实验】 1、实验：测量动摩擦因数 2、实验：探究加速度与力、质量的关系 3、实验：验证动能定理（探究做功与速度变化的关系） 【方法总结提升】 测定动摩擦因数实验一般结合在“测量做直线运动物体的瞬时速度”“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”或“探究平抛运动的特点”等实验中考查。实验的原理是：利用打点计时器等器材测出物体做匀变速运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算动摩擦因数，或者利用平衡条件、动能定理或能量守恒定律等计算动摩擦因数。 1、应用动力学方法测动摩擦因数 测定动摩擦因数实验一般结合在“测量做直线运动物体的瞬时速度”“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”或“探究平抛运动的特点”等实验中考查。实验的原理是：利用打点计时器等器材测出物体做匀变速运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算动摩擦因数，或者利用平衡条件、动能定理或能量守恒定律等计算动摩擦因数。 2、利用能量方法测动摩擦因数的原理： 在利用能量的观点测定动摩擦因数时，关键点是求出摩擦力以外的力所做的功，而这些功最终又是通过摩擦力来消耗的，以此将摩擦力以外的力做的功与摩擦力做的功建立等量关系，最后求出动摩擦因数。 【例题1】某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置示意图如图1所示，光电门固定在水平长木板的O点，拉力传感器（图中未画出）固定在滑块上，不可伸长的细线通过定滑轮将传感器与钩码相连。 ①用刻度尺测出遮光条释放点A到固定光电门的O点距离为L，用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ②调整定滑轮使细线水平； ③让滑块从A点由静止释放，滑块在钩码的拉动下做加速运动，测出遮光条经过光电门所用的时间，然后求遮光条经过光电门时的速度为v，读出力传感器的示数为F； ④换用不同质量的钩码多次重复步骤③，测出多组遮光条经过光电门时的速度v和力传感器的示数F； ⑤根据上述实验数据作出图像，根据图像求出动摩擦因数。 回答下列问题： （1）根据上述步骤测出的物理量可知，滑块的加速度a = ； （2）根据数据作出 （选填“v—F”、“”或“v2—F”）图像，得到如图2所示的一条直线，纵坐标取国际单位，根据所作图像求出滑块、力传感器以及遮光条的总质量M = kg；滑块和长木板之间的动摩擦因数μ = 。（测得L = 1m，重力加速度g取10m/s2，结果均保留2位有效数字） 【例题2】某学习小组利用下图的装置测定动摩擦因数。现有木质轨道（表面粗糙程度相同的斜面和水平面在交线B处平滑连接）、小物块（可看做质点）、刻度尺。只用上述器材就可以测定小铁块与木质轨道间的动摩擦因数实验步骤如下： （1）将一小物块从斜面上的A点由静止释放，滑到水平面上的C点停下； （2）用铅垂线测定A点在水平面的投影点O，用刻度尺测量CO的长度，如乙图所示，CO的长度 cm； （3）还需要用刻度尺测量某一物理量是： ； A．OA的高度h    B． AB的长度L    C． OB的长度S （4）小物块与木质轨道间的动摩擦因数可表示为 （用字母表示）。 【例题3】为测量一铁块与水平桌面的动摩擦因数，一同学通过固定在桌边的光滑定滑轮用细线将铁块与物块连接在一起，如图所示。为方便数据处理，所用的物块与铁块质量相等。该同学首先用刻度尺测出物块释放前离地面的高度，然后将铁块与物块同时由静止释放，测得铁块在水平桌面的最大位移为L（铁块始终未与滑轮相碰）。试分析： （1）固定定滑轮高度的要求是 ； （2）利用测得的数据表示铁块与桌面的动摩擦因数，则 ； （3）不断改变h，L也相应改变，作出的图像为一过原点的直线，直线的斜率，则 （结果保留一位小数）。 【例题4】一物理兴趣小组同学在研究弹簧弹力时，测得弹簧弹力大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示，请回答下列问题： （1）由图甲中的数据可知：弹簧原长L0= cm；弹簧劲度系数k= N/m。 （2）为用弹簧测力计测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图乙所示的实验方案。若A和B的重力分别为10.0N和8.0N，当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0N，b的示数为7.0N，则A、B间的动摩擦因数μ= 。 1．某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，实验过程如下： （1）用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d，如图乙所示，d= mm。在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接。 （2）用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离x。释放滑块，测出滑块上的遮光条通过光电门所