高中物理人教（新课标）必修1同步练习：第三章 实验探究 测定动摩擦因数
试卷更新日期：2020-08-17 类型：同步测试
一、实验探究题
-
1. 如图甲所示为测量木块和木板间滑动摩擦因数μ的实验装置图，足够长的木板置于水平地面上，小木块放置在长木板上，并与拉力传感器相连，拉力传感器可沿 圆弧轨道滑动。长木板在外界作用下向左移动，得到拉力传感器的示数F与细绳和水平方向的夹角θ间的关系图线如图乙所示（g取10m/s2）。（答案保留两位有效数字）
(1)、木块和木板间的滑动摩擦因数μ=；(2)、木块的质量m=kg。2. 某实验小组使用力的传感器代替弹簧测力计研究摩擦力，在计算机屏幕上直接得到摩擦力随时间变化的关系图，装置如图所示：
(1)、保持接触面的压力、面积等因素不变，只研究接触面粗糙程度对摩擦力的影响，这种研究方法称为。(2)、仅改变物块质量进行试验，得到甲、乙两图，可以判断物块质量较大的是（填“甲”或者“乙”）(3)、图甲所用物块质量为m=0.14kg，图中所示的最大静摩擦力为N，物块与木板间的动摩擦因数为。（保留两位有效数字，g=9.8m/s2）3. 如图所示为某同学设计“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图。弹簧秤一端固定于P点，自由端系一细线，与铜块水平连接。拉动长木板，弹簧秤的读数T总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力f。在铜块上添加砝码，改变压力N，测出每次对应的T，记录每次添加砝码的质量m与T值如下表：
实验次数
1
2
3
4
添加砝码质量（m/kg）
0.2
0.4
0.6
0.8
弹簧秤读数（T/N）
2.5
2.9
4.0
(1)、某同学在第3次实验时弹簧秤的示数如图，忘记了读数，请你读出该同学第3次弹簧秤的读数N。
(2)、实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成（填“线性关系”、“非线性关系”）。(3)、通过表中数据可知，铜块与长木板之间的动摩擦因数为（ ，且保留两位有效数字）。4. 某活动小组利用如图所示的装置测定物块A与桌面间的最大静摩擦力，步骤如下：
①按图组装好器材，使连接物块A的细线与水平桌面平行；
②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块A恰好开始运动；
③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量m；
④用天平测出物块A的质量M；
(1)、该小组根据以上过程测得的物块A与桌面间的最大静摩擦力为 ， 本小组采用注水法的好处是 ． （当地重力加速度为g）(2)、若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A与桌面间的动摩擦因数为 ．5. 用弹簧测力计测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数μ，有如图所示的两种装置。
(1)、为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中哪一种需要木块A做匀速运动？（填“甲”或“乙”）(2)、若木块A做匀速运动，甲图中A、B间摩擦力拉力FA？（填“大于”、“等于”或“小于”）(3)、若A、B的重力分别为100N和150N，甲图中弹簧测力计读数为60N（当A被拉动时），FA=110N，则A、B间的动摩擦因数μ=。6. 用如图所示装罝测定木块与木板间动摩擦因数.安装好电火花计时器，连接好纸带，用矩形垫垫高木板固定有计时器的一端，左右移动矩形垫，直到给木块一个合适的初速度时，打出的纸带上任意相邻两点间的距离相等.某同学测出了以下物理量：木块质量m、矩形垫高度h、木扳长度L、纸带上任意相邻两点间距离 、图中O与A点间距离 和 与 点间距 .
(1)、要求打出的纸带上任意相邻两点间的距离相等，是为了让木块受到的合外力大小等于_____(填序号).A、零 B、滑动摩擦力 C、木块重力 D、木块重力平行于木板的分力(2)、用该同学测出的物理量计算木块与木板间动摩擦因数的公式是 (选用测出的物理量符号表示，重力加速度为 ).(3)、写出一条提高测量结果准确程度的建议：.7. 某活动小组利用如图所示的装置测定物块 与桌面间的最大静摩擦力，步骤如下：
①按图组装好器材，使连接物块 的细线与水平桌面平行；
②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块 恰好开始运动；
③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量 ；
④用天平测出物块 的质量 ；
(1)、该小组根据以上过程测得的物块 与桌面间的最大静摩擦力为；当地重力加速度为 ）(2)、若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块 与桌面间的动摩擦因数为 ， 测量结果与真实值相比。（填”偏大”“偏小”“相等”）8. 为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．
(1)、调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=；(2)、在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1 ， 则两纸间的动摩擦因数μ=；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2 F1（填“＞”、“=”或“＜”）．9.图（a）为测量滑块与水平木板之间的动摩擦因数的实验装置示意图．木板固定在水平桌面上，打点计时器电源的频率为50HZ，开始试验时，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的点．
(1)、图（b）给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，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．根据图中数据计算加速度a=（保留两位有效数字）．
(2)、为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 ． （填入正确答案的字母）A、滑块运动的时间t B、木板的质量m1 C、滑块的质量m2 D、托盘和砝码的总质量m3(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）．10.某同学用如图所示装置，测量物块与长木板间的动摩擦因数，将长木板放在水平面上，物块放在长木板上，物块上装有遮光片，悬挂重物的细线绕过定滑轮与滑块相连，长木板两侧装有光电门甲和乙，释放物块，物块在重力的带动下，从静止开始，向左做加速运动，遮光片通过两光电门的时间分别为△t1 ， △t2 ， 遮光片的宽度为d，两光电门间的距离为x，悬挂重物的质量为m，滑块和遮光片的总质量为M，重力加速度为g，则：
(1)、应用上面的已知量表示测得的动摩擦因数的表达式为.(2)、改变光电门的输出方式，使光电门用来测量物块通过两光电门之间的距离所用时间t，保持甲光电门的位置固定，悬挂的重物不变，改变乙光电门的位置，从而改变两光电门的距离x，每次让物块从同一位置由静止释放，测出不同x及物块通过x距离所用的时间t，作出 图像，如图所示.若图线与纵轴的交点为a，图线的斜率为k，则滑块通过甲光电门时的速度为 ， 物块与长木板间的动摩擦因数为.11.如图所示的实验装置可以测量小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ，弹簧左端固定，右端顶住小滑块（滑块与弹簧不连接，小滑块上固定有挡光条），开始时使弹簧处于压缩状态，O点是小滑块开始运动的初始位置，某时刻释放小滑块，小滑块在水平面上运动经过A处的光电门最后停在B处，已知当地重力加速度为g．
(1)、为了测量动摩擦因数，需要测量小滑块上的遮光条宽度d及与光电门相连数字计时器显示的时间△t，还需测量的物理量及其符号是 ．(2)、利用测量的量表示动摩擦因数μ= ．(3)、为了减小实验误差，OA之间的距离不能小于 ．12.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1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S，位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离S随时间t变化规律如图2所示．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
(1)、根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s(2)、若测出木板倾角为37°，则根据图线可求得木块与木板间的动摩擦因数μ=
(3)、为了提高木块与木板间的动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是A、选择体积较大的空心木块 B、木板的倾角越大越好 C、A点与传感器距离适当大些 D、传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻．13.如图甲是实验室测定小物块和水平面之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点，曲面和水平面均固定不动．带有遮光条的小物块自曲面上某处由静止释放后，沿曲面滑下并沿着水平面最终滑行到C点停止，P为固定在水平面上的光电计时器的光电门，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乙所示，则遮光条的宽度d=mm；(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 ；A、小物块质量m B、遮光条通过光电门的时间t C、光电门P到C点的水平距离x D、小物块释放点相对于水平面的高度h(3)、为了减小实验误差，实验小组采用图像法来处理实验数据，他们根据（2）测量的物理量，在坐标纸上建立图丙所示的坐标系来寻找关系从而达到本实验的目的，其中合理的是 ．
