高中物理人教版(2019)必修第一册同步练习:第三章 补充实验专题 测定动摩擦因数

试卷更新日期:2020-10-15 类型:同步测试

一、实验探究题

  • 1. 测量动摩擦因数的实验方法比较多.小华利用了如图甲所示的实验装置对物块与水平台面之间的动摩擦因数进行了测量.小华首先将一斜面固定在有一定高度的水平台面.将物体从斜而体的顶端由静止释放.物体在水平台面上滑过一段距离x离开台面,经过一段时间落在水平面上.测量出落地点距离台面边缘的水平间距并记录为s.然后改变斜面体底端到台面边缘的距离x.重复上面的操作.得到多组x、s数据.最后作出s2-x图象如图乙所示.

    回答下列问题:

    (1)、每次物块均从斜面体的顶端由静止释放,其目的是
    (2)、为了完成物块与水平台面间动摩擦因数的测量.除了实验步骤中记录的数据外.本实验还应测量的物理量有____________。
    A、斜面体的最高点距离台而的高度h B、物块的质量m C、台而到水平面的高度H
    (3)、如果图乙中图线的斜率绝对值为k.则物块与台面之间的动摩擦因数的关系式为 μ =. (用以上的物理量符号表示)
  • 2. 为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设为定值),某同学经查阅资料知,一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中,弹力做功为 12 kx2 , 于是他设计了以下实验.

      

    第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,弹簧处于原长时另一端在A点.现推动滑块将弹簧压缩至B点,松手后滑块在水平桌面上运动一段距离,到达C点时停止.

    第二步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态.

    回答下列问题:

    (1)、对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,下列说法正确的是______
    A、当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值 B、当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值 C、滑块的加速度先增大后减小,然后保持不变 D、滑块的加速度先减小后增大,然后保持不变
    (2)、你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示):
    (3)、用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=
  • 3. 某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离.

    (1)、物块下滑是的加速度a=m/s2;打点C点时物块的速度v=m/s;
    (2)、已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是____(填正确答案标号).
    A、物块的质量 B、斜面的高度 C、斜面的倾角
  • 4. 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)、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2。根据图中数据计算滑块的加速度 a= m/s2 (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__________。
    A、木板的长度l 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 E、滑块运动的时间
    (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)。与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”)。
  • 5. 某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案。

    方案一:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图a所示.

    方案二:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,如图b所示.

    除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重力均为2.00N的砝码.

    (1)、上述两种方案中,你认为更合理的方案是 , 理由是
    (2)、该同学在木块上加放砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示:

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    砝码/个数

    0

    1

    2

    3

    4

    砝码对木块压力N

    0

    2.00

    4.00

    6.00

    8.00

    测力计读数N

    1.50

    2.00

    2.50

    2.90

    3.50

    请根据上述数据在图c坐标纸上做出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标)。

    (3)、由图象可知,木块的重力为N.木块与木板间的动摩擦因数为.
  • 6. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:

    (1)、弹簧的劲度系数为
    (2)、为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数 μ ,两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。

    ①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案(填“甲”或“乙”)更合理。

    ②甲方案中,若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0 N,b的示数为11.0 N,则A、B间的动摩擦因数为

  • 7. 如图所示,为了测定木块和木板B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个 实验,该同学在实验中的主要操作有:

    A.用弹簧测力计测出木块A的重力为G=6.00N

    B.用弹簧测力计测出木板B的重力为G′=9.25N

    C.按图所示装置安装器材,安装过程中用手按住木块和木板

    D.松开按住木块和木板的手,让其运动,待木块静止后(木块A仍在木板B上),读出弹簧测力计示数

    (1)、该同学的上述操作中多余的步骤是。(填步骤序号)
    (2)、该同学按正确方法操作,读数时弹簧测力计的指针位置如图所示,其示数为N根据该同学的测量数据,可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为。(结果保留两位有效数字)

  • 8. 如图所示的装置可以用来测量滑块与水平面之间的动摩擦因数。在水平面上将弹簧的一端固定,另一端与带有挡光片的滑块接触 ( 弹簧与滑块不固连 ) 。压缩弹簧后,将其释放,滑块被弹射,离开弹簧后经过O处的光电门,最终停在P点。

    (1)、除了需要测量挡光片的宽度d,还需要测量的物理量有__。
    A、光电门与P点之间的距离s B、挡光片的挡光时间t C、滑块 ( 带挡光片 ) 的质量m D、滑块释放点到P点的距离x
    (2)、动摩擦因数的表达式 μ= ( 用上述测量量和重力加速度g表示 )
  • 9. 某同学设计了如下实验装置,用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数.

    如图甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端与桌面相切.让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距离L,随后离开桌面做平抛运动,落在水面地面上的P点,记下平抛的水平位移x.平移滑槽的位置后固定,多次改变距离L,每次让滑块从滑槽上同一最高点释放,得到不同的水平位移x.作出x2-L图象,即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ.

    (1)、除了L和x外,本实验还需要测量或告知的物理量是__________.
    A、滑槽最高点与桌面的高度差h B、桌面与地面的高度差H C、小滑块的质量m D、当地的重力加速度g
    (2)、若x2-L图象的斜率绝对值为k,纵轴上的截距为b,如图乙所示,则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为 . (用本题中提供的物理量符号表示)
  • 10. 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)、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2.根据图中数据计算滑块的加速度a=m/s2(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      
    A、木板的长度l 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 E、滑块运动的时间
    (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).与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”).
  • 11.

    测定木块与长木板之间的动摩擦因数μ.

    测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数,通常需要测力计.如果没有测力计,能否测出它们之间的动摩擦因数呢?某实验小组根据转换测量的方法,测出了木块与长木板之间的动摩擦因数μ.他们测量的步骤和方法如图所示:

    ①如图a,测出轻弹簧的自然长度l0

    ②如图b,将木块悬挂在弹簧的下端,静止时测出弹簧的长度l1

    ③如图c,将长木板固定在水平面上,用弹簧拉动木块在长木板上水平匀速运动,测出弹簧长度l2

    (1)、根据测出的物理量,请你写出动摩擦因数的表达式μ= . 写出推导过程:

    (2)、在实验中同学们发现:如果按图11﹣d的方法,将弹簧一端连接木块,一端固定在竖直墙壁上,拉动长木板水平运动,测出弹簧长度l3 , 同样可以求得动摩擦因数μ.

    比较图c和图d的两种方法,你认为图方法更好,原因是

  • 12. 如图所示:木质轨道(其倾斜部分与水平部分能平滑连接,水平部分足够长)、小铁块、两枚图钉、一条细线、一个量角器,用上述器材测定小铁块与木质轨道间的动摩擦因数μ,实验步骤是:

    (1)、将小铁块从
    (2)、用图钉把细线
    (3)、用量角器测量
    (4)、动摩擦因数表示为μ=
  • 13.

    某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置,测量木块与长木板之间的动摩擦因数,图中长木板水平固定.

    (1)、实验过程中,打点计时器应接在(填“直流”或“交流”)电源上,调整定滑轮的高度,使

    (2)、实验过程中,某同学得到一条纸带,如图2所示,每隔五个计时点取一个计数点,记为图0、1、2、3点.测得相邻两个计数点间的距离分别为x1=0.96cm,x2=6.17cm,x3=11.38cm,打点计时器的电源频率为50Hz.则小车加速度大小a=m/s2(保留两位有效数字)

    (3)、已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m.若测得木块的加速度大小为a,则木块与长木板之间的动摩擦因数表达式为μ=

  • 14.

    某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离.

    (1)、物块下滑是的加速度a=m/s2打点C点时物块的速度v=m/s;

    (2)、已知重力加速度大小为g,为求出动摩擦因数,还需测量的物理量是     (填正确答案标号)

    A、物块的质量 B、斜面的高度 C、斜面的倾角.