微练92 实验：测量动摩擦因数-【高考领航】2025年高考物理一轮复习微专题速练

微练92　实验：测量动摩擦因数 1．解析：(1)根据胡克定律可得F＝k(L－L0)，结合图线可得F＝0.5(L－10)，故弹簧的原长为L0＝10 cm，图线斜率表示弹簧劲度系数，所以k＝0.5 N/cm＝50 N/m。 (2)B静止，处于平衡状态，对B由平衡条件可知A、B之间滑动摩擦力为Ff＝Fa＝4.0 N，Ff＝μFN＝μGB，则动摩擦因数为μ＝＝0.5。 答案：(1)10　50　(2)0.5 2．解析：(1)水平向左拉动木板，物块与木板发生相对滑动，物块受到的是滑动摩擦力，A错误，B正确；实验时可以加速拉动木板，物块相对地面静止，物块受到的滑动摩擦力和绳子的拉力平衡，C正确；传感器测量的绳子的拉力，拉力大小与物块所受的摩擦力大小相等、方向相反，D错误。 (2)由平衡条件得F＝μmg，因此F-m图像的斜率k＝μg，得μ＝。 答案：(1)BC　(2) 3．解析：(1)因本实验采用手机APP软件能准确测量加速度，故不需要近似的用钩码C的重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钩码C的质量远小于智能手机、滑块A和钩码B的总质量，A错误；为了让绳子拉滑块的力为恒力，细绳应该始终与长木板平行，B正确；钩码C向下加速运动，由牛顿第二定律可知，绳子的拉力小于钩码C的重力，C错误。 (2)设滑块A和智能手机的总质量为M，对系统整体由牛顿第二定律得mg－μ(M＋m0－m)g＝(M＋m0)a，解得a＝m－μg，根据图像可得μg＝c，＝，解得μ＝，M＝－m0。 答案：(1)B　(2) 　－m0 4．解析：(1)遮光条宽度为d＝1.5 mm＋23.0×0.01 mm＝1.730 mm。 (2)依题意，滑块的线速度大小为v＝，根据v＝ωL，解得ω＝。 (3)滑块开始滑动时，有μmg＝mωL，ω0＝，联立，可得μ＝。 答案：(1)1.730　(2) 　(3) 5．解析：(1)根据游标卡尺的读数规律，该读数为2 mm＋0.05×0 mm＝2.00 mm。 (2)物块通过光电门的速度v＝。根据v2＝2as，解得s＝·，结合图丙有＝，解得a＝2.0 m/s2。 (3)根据mg sin θ－μmg cos θ＝ma，解得μ≈0.35。 答案：(1)2.00　(2)2.0　(3)0.35 6．解析：(1)滑块加速度大小为a＝＝ m/s2＝0.20 m/s2; t＝2 s时滑块速度大小为v2＝＝ m/s＝0.3 m/s，又v2＝a(2－t0)，解得t0＝0.50 s。 (2)由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma，解得μ＝。 答案：(1)0.20　0.50　(2) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微练92　实验：测量动摩擦因数 1．一物理兴趣小组同学在研究弹簧弹力时，测得弹簧弹力大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示，请回答下列问题： 甲 (1)由图甲中的数据可知：弹簧原长L0＝______cm；弹簧劲度系数k＝________N/m。 (2)为用弹簧测力计测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图乙所示的实验方案。若A和B的重力分别为10.0 N和8.0 N，当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0 N，b的示数为7.0 N，则A、B间的动摩擦因数μ＝________。 乙 2．某同学利用如图甲所示装置测量物块与木板之间的动摩擦因数。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在水平的长木板上。水平向左拉动木板，物块相对实验台静止，记录下传感器的示数F。在物块上放置数量不同的砝码，改变物块和砝码的总质量m，得到多组数据，作出F-m图像如图乙所示。已知直线的斜率为k，重力加速度为g。 甲 乙 (1)(多选)水平向左拉动木板，在物块相对实验台静止的过程中，下列说法正确的是________。 A．物块受到的是静摩擦力 B．物块受到的是滑动摩擦力 C．实验时可以加速拉动木板 D．传感器测量的就是物块所受的摩擦力 (2)物块和长木板之间的动摩擦因数μ＝______(用k和g表示)。 3．某兴趣小组利用智能手机探究滑块与一长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示的实验装置。将长木板固定在水平桌面上，长木板的右侧固定一定滑轮，滑块A放在长木板的左端，并把手机固定在滑块A上，B和C是质量可调的钩码。打开智能手机中测量加速度的APP软件，在钩码总质量m＋m′＝m0(m0已知)保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m时对应系统的加速度大小，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。已知不计细绳和滑轮的质量及二者之间的摩擦，A、B始终保持相对静止，重力加速度为g。 　甲　　　　　　　　　乙 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．钩码C的质量应远小于智能手机、滑块A和钩码B的总质量 B．细绳应该始终与长木板平行 C．细绳的拉力等于钩码C的重力 (2)根据实验数据描绘出了图乙所示的图像，由图像可得滑块与木板间的动摩擦因数μ＝______；同时该兴趣小组还得到滑块A和手机的总质量M＝_________。(选用g、m0、c、b表示) 4．某实验小组设计了图甲所示的装置，测量滑块与水平台面间的动摩擦因数μ。已知当地重力加速度为g，实验步骤如下： 甲　　　　　　　　　　乙 (1)用螺旋测微器测量固定在滑块上的遮光条宽度d，示数如图乙所示，则d＝________mm； (2)将滑块放在光电门下方，测出滑块到转轴的距离L。控制转台缓慢加速，滑块滑动前每一周的运动都视为匀速圆周运动。当遮光条挡光时间为t时，滑块转动的角速度ω＝________； (3)当遮光条挡光时间为t0时，滑块开始滑动，滑块与平台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两者间的动摩擦因数μ＝________。(用题中所给物理量的符号表示) 5．某同学用如图甲所示的装置测量物块与木板间的动摩擦因数。 甲 　 乙　　　　　　　　　　丙 (1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图乙所示，则挡光片的宽度d＝________mm。 (2)使物块每次都从斜面上的A点由静止滑下，改变光电门的位置B，测量A、B之间的距离s，并记下相应的挡光时间t，获得多组数据。若以s为纵轴、为横轴作出的s-图像如图丙所示，则物块的加速度大小a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)。 (3)若测得木板的倾角为30°，取重力加速度大小g＝10 m/s2，结合(1)、(2)的结果，则物块与木板间的动摩擦因数μ＝________(结果保留两位有效数字)。 6．如图所示，为测量滑块与斜面间的动摩擦因数，实验小组先在斜面的底端装上位移传感器，位移传感器与计算机相连接。再将滑块从斜面的顶端由静止释放，记录下各时刻滑块与斜面底端之间的距离，如表格所示。 t/s 0.00 0.40 1.00 2.00 3.00 x/m 0.700 0.700 0.675 0.475 0.075 (1)滑块的加速度大小为a＝________m/s2，滑块由静止释放的时刻为t0＝________s。(结果均保留两位有效数字) (2)若测得斜面的倾斜角为θ，重力加速度为g，则滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝________。(用θ、g、a表示) 学科网（北京）股份有限公司 $$