2022十年高考物理大全分类解析 专题33 动摩擦因数、滑动摩擦力的测量

2022-2022十年高考物理大全分类解析专题33动摩擦因数、滑动摩擦力的测量1.（7分）（2022全国新课标理综1第22题）图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下:①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值；⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。回答下列为题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图（b）所示。其读数为cm（2）物块的加速度a可用d、s、△tA,和△tB,表示为a=(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=（4）如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于（填“偶然误差”或”系统误差”）【命题意图】本题考查游标卡尺、摩擦力、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。11\nAQBPCC′DRL2．（12分）（2022全国高考大纲版理综第23题）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h；③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s。（1）用实验中的测量量表示：（ⅰ）物块Q到达B点时的动能EkB＝__________；（ⅱ）物块Q到达C点时的动能EkC＝__________；（ⅲ）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf＝__________；（ⅳ）物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝__________。（2）回答下列问题：（ⅰ）实验步骤④⑤的目的是。（ii）已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测11\n量量的误差之外，其它的可能是（写出一个可能的原因即可）2022~2022年高考题1.(10分)（2022·江苏物理）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539[4856.511\n(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数μ=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果_________(选填“偏大”或“偏小”).μmg=ma2，v2=2a2s，联立解得：s=h。由画出的s-h图象可知，=，解得：μ=0.4。(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果偏大。【考点定位】此题考查动摩擦因数测量、牛顿第二定律及其相关知识。11\n2.（13分）（1）（2022·山东理综）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点和之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为m/s，计数点6对应的速度大小为m/s。（保留三位有效数字）。③物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s2。若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值（填“偏大”或“偏小”）。减速运动过程中加速度a=μg+f/m，若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大。【考点定位】此题考查动摩擦因数测量和牛顿第二定律及其相关知识。3（2022·山东理综卷第23题（1））某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图6所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地11\n和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。②滑块与斜面间的动摩擦因数为_______。③以下能引起实验误差的是________。a．滑块的质量b．当地重力加速度的大小c．长度测量时的读数误差d．小球落地和滑块撞击挡板不同时难度不大。4.（2022·全国理综1）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h111\n，B点到水平桌面的垂直距离h2；①将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1②重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；③利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；④多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f—cosα关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：①斜面倾角的余弦cosα=；②滑块通过光电门时的速度v=；③滑块运动时的加速度a=；④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=。11\n5．（2022·宁夏理综22Ⅱ）.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，一表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。打点计时器滑块砝码托盘（1）上图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、7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=(保留三位有效数字)。(2)回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，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m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是。（3）滑块与木板间的动摩擦因数＝（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）。写出支持你的看法的一个论据：。11\n6.（2022·江苏物理第12题）实验装置如图1所示：一木块放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连。木块右侧与打点计时器的纸带相连。在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数μ。要求写出主要的运算过程。结果保留2位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g=10m/s2）11\n11\n11