②根据你的方案做实验.结果动摩擦因数μ的表达式是: ,——青夏教育精英家教网—

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题目列表(包括答案和解析)

为了测定木块与木板之间的动摩擦因数，利用现有的器材：“木板、木块、弹簧秤、刻度尺、秒表、砂桶与砂”，有人设计了下面三种实验方案：

（1）增减砂桶内的砂，使木块匀速运动，并测出砂与砂桶质量；
（2）用力把木板向左抽出，并测出弹簧秤的读数；
（3）让木块从木板顶端加速滑到底端，并测出下滑时间．
如果这三个实验的操作正确无误，你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单？答：

（2）

．
试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价．
方案（1）

增减沙桶内的沙，使木块匀速运动时，木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=

，此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动，不准确，误差大．

增减沙桶内的沙，使木块匀速运动时，木块所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=

，此方案要通过观察粗略确定木块是否做匀速运动，不准确，误差大．

方案（2）

用力F拉出木板时，木块受摩擦力作用，该力f可直接由弹簧测力计测出，则μ=

，且木板是不是匀速拉动不影响实验结果，简便，易操作，

用力F拉出木板时，木块受摩擦力作用，该力f可直接由弹簧测力计测出，则μ=

，且木板是不是匀速拉动不影响实验结果，简便，易操作，

方案（3）

根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=

at2．得：μ=tgθ-

gt2cosθ

，由此看出其实验的测量量多，因此测量带来的误差大．

根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和运动学公式s=

at2．得：μ=tgθ-

gt2cosθ

，由此看出其实验的测量量多，因此测量带来的误差大．

．

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Ⅰ、在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某-点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
其中正确的是

．（填入相应的字母）
（2）在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向是

F′

②本实验采用的科学方法是

A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
Ⅱ、在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图甲所示的装置的实验方案，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要措施是：

a．

平衡摩擦力

；
b．

钩码的质量远小于小车的总质量

．
c．以下是实验过程中的一小步骤，正确的是

：
A．先通电源，再放纸带B．先放纸带，再通电源
d．如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙．则打C点时小车的速度表达式为（用题中所给物理量表示）

△x2+△x3

．

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Ⅰ．某同学在做测定木块与木板间动摩擦因数的实验过程中，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案．
方案一：木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示．
方案二：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示．

除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码．
（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是

乙

（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一个理由即可）

图乙中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确

．
（2）该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示．

实验次序	1	2	3	4	5
砝码个数	0	1	2	3	4
砝码对木块的压力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
测力计示数/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木块受到的摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

请根据上述数据，在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．由图象可知，重为

6.00

N；木块与木板间的动摩擦因数为

0.25

．
Ⅱ．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=

0.48

cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为

0.40

m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：

．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较

mgs

和

(m+M)(

△t

)2是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是

．
A．绳的质量要轻，滑轮的质量要轻
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你还有其他好的建议是

摩擦力做功对实验有影响，减小摩擦力能提供精确度．

．

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除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码．
（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是______（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一个理由即可）______．
（2）该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示．

实验次序	1	2	3	4	5
砝码个数		1	2	3	4
砝码对木块的压力/N		2.00	4.00	6.00	8.00
测力计示数/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木块受到的摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

请根据上述数据，在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．由图象可知，重为______N；木块与木板间的动摩擦因数为______．
Ⅱ．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：______．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较______和

是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是______．
A．绳的质量要轻，滑轮的质量要轻
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你还有其他好的建议是______．

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（2011?南京一模）某实验小组在做“验证机械能守恒定律“实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验

．
（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是

甲图

，理由是：

采用乙图实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙图不能用于验证机械能守恒

．
（2）若该小组采用图甲的装置打出r一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间问隔为0.02s，请根据纸带计算出B点的速度大小

1.37

m/s（结果保留三位有效数字）
（3）该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v²-h图线如图丁所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g=

9.7～9.8

m/s²（结果保留两位有效数字）．

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一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）

1．解析：当θ较小时物块与木板间的摩擦力为静摩擦力，摩擦力大小与物块重力沿板方向的分力大小相等，其大小为：，按正弦规律变化；当θ较大时物块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，摩擦力大小为：，按余弦规律变化，故选B．答案：B

2.解析：物体缓慢下降过程中，细绳与竖直方向的夹角θ不断减小，可把这种状态推到无限小，即细绳与竖直方向的夹角为零；由平衡条件可知时，，，所以物体缓慢下降过程中，F逐渐减小，F_f逐渐减小。故选D。

3．解析：由于二者间的电场力是作用力与反用力，若以

B为研究对象，绝缘手柄对B球的作用力未知，陷入困境，

因此以A为研究对象。设A带电量为q，B带电量为Q，

AB间距离为a,OB间距离为h ,由库仑定律得

，由三角形OAB得，以B球为研究对象，

受力如图3所示，由平衡条件得，由以上三式

得，

所以，故正确选项为D。

4．解析：设两三角形滑块的质量均为m，对整体有：

滑块B受力如图所示，则对B有：，

可解得：

5．解析：在增加重力时，不知哪根绳子先断.故我们选择O点为研究对象，先假设OA不会被拉断，OB绳上的拉力先达最大值，则：，由拉密定理得：

解得：，OA将被拉断.前面假设不成立.

再假设OA绳子拉力先达最大值，，此时，由拉密定理得：

解得：，故OB将不会断.

此时，,故悬挂重物的重力最多只能为，所以C正确，答案C。

6．解析：物体受力平衡时，无论如何建立直角坐标系，两个方向上的合力均为零。若以OA和垂直于OA方向建立坐标系，可以看出该力沿F₁方向，A物体不能平衡；以水平和竖直方向建立坐标系，F₄不能平衡。因此选BC，答案：BC

7．解析：由平衡知识可得，绳中拉力F_T的大小不变，总等于物A的重力；假设汽车在滑轮的正下方，则绳中拉力F_T的水平分量为零，此时汽车对地面的压力F_N最小，汽车受到的水平向右的的摩擦力F_f为零；当汽车距滑轮下方为无穷远处时，绳中拉力F_T的竖直分量为零，汽车对地面的压力F_N最大，汽车受到的水平向右的的摩擦力F_f最大，故选B．答案：B

8．解析：本题“滤速器”即速度选择器，工作条件是电场力与洛仑兹力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。显然“滤速器”只滤“速”，与粒子电性无关，故可假设粒子电性为正，若a板电势较高，则电场力方向指向b板，洛仑兹力应指向a板方可满足条件，由左手定则可得选项A是正确的；若a板电势较低，同理可得选项D是正确的。答案：AD。

9．解析：若AB逆时针旋转，则A对皮带的静摩擦力向左、B对皮带的静摩擦力向右才能将上方皮带拉紧，因此皮带相对A轮有向右运动趋势，A为从动轮，B正确；同理，D项正确。答案：BD。

10．D解析：对物体受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。

二、填空和实验题

11．Mg 将第２、3块砖看成一个整体。由于对称性，第1、4块砖对2、3整体的摩擦力必定相同，且二者之和等于2、3整体的重力。所以第２与第１块砖的摩擦力大小为mg。

12.微粒在重力、电场力和洛仑兹力作用下处于平衡状态，受力分析如图，可知，

得电场强度，磁感应强度

13．探究一个规律不应该只用特殊的来代替一般。所以本实验中两个分力的大小应不相等，所以橡皮条也就不在两绳夹角的平分线上，而两绳的长度可以不等。所以A、B不对。实验要求作用的效果要相同，因此O点的位置不能变动。因此D不对。实验中合力的大小应是量出来而不是算出来的，所以F不对。答案：C。

14．(1)因纸质量较小，两者间摩擦力也小，不易测量。纸贴在木板上，可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量。

（2）①参考方案：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连．用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m.

②

③弹簧测力计

三、计算题

15．解：当水平拉力F＝0时，轻绳处于竖直位置时，绳子张力最小T₁=G

　　当水平拉力F＝2G时，绳子张力最大

　　因此轻绳的张力范围是G≤≤

　　（2）设在某位置球处于平衡位置由平衡条件得

　　所以即　，得图象如图所示。

16．解析：(1)当S接1时，棒刚好静止，则MN所受的安培力方向竖直向上，由左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向里。

(2)设导轨的间距为L，MN棒的的质量为m。当S接1时，导体棒刚好静止，则

mg=

设最终稳定时MN的速率为v，则

BI’L=mg 而解得：m²/s

17．解析：因为环2的半径为环3的2倍，环2的周长为环3的2倍，三环又是用同种金属丝制成的，所以环2的质量为环3的2倍。设m为环3的质量，那么三根绳承担的力为3mg，于是，环1与环3之间每根绳的张力F_T1=mg。没有摩擦，绳的重量不计，故每根绳子沿其整个长度上的张力是相同的（如图所示）F_T1= F_T2=mg。