高考物理100考点最新模拟题千题精练专题7.16测量动摩擦因数（提高篇）（含解析）

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1、专题7.16测量动摩擦因数（提高篇）1.（2019沈阳三模）下图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的一种实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定。带有遮光条的小物块自曲面上某一点释放后沿曲面滑行最终停在平面上C点。P为放置在B点的光电计时器的光电门，除此之外实验室还备有游标卡尺、刻度尺和天平，已知当地重力加速度为g。(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图b所示，则遮光条的宽度d=_______cm；(2)实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有___________________________________(写明物理量及表示物理量的符号)；(3)为了减小实验误差，同学

2、们多次实验并采用图象法来处理实验数据，为便于数据处理及求解，根据实验原理建立直角坐标系时，X轴表示____________；Y轴表示_____________：(4)利用上述测量物理量写出计算动摩擦因数的表达式μ=________________。【参考答案】（1）1.060（1分）（2）遮光条通过光电门的时间t、光电门到C点的距离S（2分）（3）或、等（2分）（4）（1分）【命题意图】本题考查游标卡尺读数、利用光电门测量水平面和小物块之间动摩擦因数及其相关知识点。【解题思路】（1）根据游标卡尺读数规则，遮光条的宽度d=10mm+12×0.05mm=10.60mm=1.060cm；（2）由于

3、实验需要测量小物块通过光电门时的速度和BC之间的距离，所以实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有遮光条通过光电门的时间t、光电门到C点的距离S。(3)实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数原理是动能定理，由μmgs=mv2，v=d/t，化简得：s=（或s=，或=t2）。同学们多次实验并采用图象法来处理实验数据，为便于数据处理及求解，根据实验原理建立直角坐标系时，X轴表示（或、或t2）；Y轴表示s（或s、或）。（3）由μmgs=mv2，v=d/t，可得计算动摩擦因数的表达式μ=。2．（2019江西南昌二模）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表

4、面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．（1）如图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a＝　　（保留两位有效数字）．（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　　．（填入所选物理量前的字母）A．木板的长度lB．木板的质量m1C．滑块的质量m2

5、D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝　　（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）【参考答案】（1）0.50m/s2（2）CD．（3）μ＝　．【名师解析】（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T＝0.1s，根据逐差法有：a＝，代入数据解得：a≈0.50m/s2；（2）要测量动摩擦因数，由f＝μFN可知要求μ，需要知道摩擦力和压力的大小，压力就是滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故AB错误，CD正确．（3）以整个系统为

6、研究对象，根据牛顿第二定律有：m3g﹣f＝（m2+m3）a①f＝m2gμ②联立①②解得：μ＝．【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．3.为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示．(1)根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v＝________m/s，木块的加速度a＝________m/s2.(2)为了测定动摩擦因数

7、μ，还需要测量的量是__________________________．(已知当地的重力加速度为g)(3)为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是________．A．A点与传感器距离适当大些B．木板的倾角越大越好C．选择体积较大的空心木块D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻【参考答案】：(1)0.4　1　(2)倾斜木板与水平面的夹角(或者A点到位移传感器的高度)　(3)A