11-19年高考物理真题分专题汇编之073探究摩擦力的实验.pdf
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1、11-1911-19 年高考物理真题分专题汇编之年高考物理真题分专题汇编之 073073 探究摩擦力的实验探究摩擦力的实验【2019 年物理全国卷 2】如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源,纸带等。回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数=_(用木板与水平面的夹角、重力加速度 g 和铁块下滑的加速度 a表示)(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角=30。接通电源。开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。图中的点为计数点(每两个相邻
2、的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.8 m/s。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_(结果保留 2位小数)。2【答案】(1).【解析】gsina(2).0.35gcosgsina【详解】(1)由 mgsin-mgcos=ma,解得:=gcos(2)由逐差法 a=SIISI得:SII=(76.39-31.83)10-2m,T=0.15s,SI=(31.83-5.00)10-2m,故29T44.5610226.83102a=910219.81.972m/s2=1.97 m/s2,代入式,得:=0.3539.821.20151.2015 年理综新课标卷年理综新课标卷 22.(6 分)某同
3、学用图(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。纸带打点计时器物块斜面E3.78D3.65C3.52BA3.39cm图(a)图(b)(1)物块下滑时的加速度a=_m/s2,打 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,还必须测量的物理量是(填正确答案标号)A 物块的质量B 斜面的高度C 斜面的倾角解析:(1)根据纸带数据可知:加速度a 打 C 点时物块的速度vC(xCD xDE)(xAB xBC)3.25m/s;24TxB
4、D1.79m/s2T(2)由牛顿第二定律得:加速度a gsingcos,所以求出动摩擦因数,还需测量的物理量是斜面的倾角。2.20132.2013 年新课标年新课标 I I 卷卷 22.(7 分)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: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;调整轻滑轮,使细线水平: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图(a)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;多次重复步骤,求 a 的平均a;根据上述实验数据求出动擦因
5、数。10521510图(b)203d光电门A遮光片细线物块s重物光电门B轻滑轮回答下列问题:(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 可用 M、m、a;和重力加速度 g 表示为=(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”)【解析】(1)游标卡尺测量数据不需要估读,主尺读数为:9mm,游标尺读数为:0.05mm12=0.60mm,所以读数为:9mm+0.60mm=9.6mm=0.960cm(2)根据v1dd22结合位移速度关系式:
6、2ax v2v1,v2tAtB2v2v121d2d2有:a(22)2s2s tBtA(3)对重物和小物块整体受力分析:m1g Mg (M m1)a,解得m1g(M m1)a;Mg(4)如果细线没有调到水平,会使实验数据测量偏大或偏小,由于固定因素引起的误差叫做系统误差。3.20133.2013 年全国卷大纲版年全国卷大纲版23(12 分)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。重力加速度大小为 g。实验步骤如下:用天平称出物块 Q 的质量
7、m;B测量出轨道 AB 的半径 R、BC 的长度 L 和 CC 的长度 h;R将物块Q 在A 点从静止释放,在物块 Q 落地处标记其落点 D;重复步骤,共做 10 次;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。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=。回答下列问题:LCDPCAQ(I)实验步骤的目的是。(II)已知实验测得的 值比实际值偏大,其原因除了实验中
8、测量量的误差之外,其它的可能是_。(写出一个可能的原因即可)。mgs2mgs2Rs2(2 分);(2 分)()(2 分)答案:(1)()mgR(2 分);()()mgR4h4hL4hL(2)()减小实验偶然误差(2 分);()圆弧轨道存在摩擦、接缝B 处不平滑(2 分,只要写出的原因合理,就给这 2 分)。解析:(1)()QB 段机械能守恒,因此EkB=mgR(2 分);12mgs2(2 分);()过 C 点后小物块做平抛运动,由s vCt、h gt求得速度vC,则EkC=24hmgs2(2 分);()由动能定理得Wf mgR4h2Rs(2 分)()由WfmgL代入上式得=L4hL(2)()减
9、小实验偶然误差(2 分);()圆弧轨道存在摩擦、接缝B 处不平滑(2 分,只要写出的原因合理,就给这 2 分)。4.20124.2012 年物理江苏卷年物理江苏卷11.(10 分)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)
10、s(cm)20.019.530.028.540.039.050.048.060.056.5h/cmOS/cmmAPOQBMhs(3)实验测得 A、B 的质量分别为 m=0.40 kg、M=0.50kg.根据 s-h 图象可计算出 A 木块与桌面间的动摩擦因数 _(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致 的测量结果_(选填“偏大”或“偏小”).【答案】(1)减小 B 的质量,增加细线的长度,或增大A 的质量,降低 B 的起始高度。(2)如图所示(3)0.4(4)偏大【解析】(1)实验开始时发现A 释放后会撞到滑轮,主要是加速度过大或加速时间过长,可以通过减小 B 的质量或增大 A
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