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

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

姓名:________ 班级:________ 成绩:________

一、实验探究题 (共13题；共45分)

1. （2分） (2020高二上·哈尔滨月考) 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D（油滴可看做球体，球体体积公式），重力加速度为g。

（1）设油滴受到气体的阻力f=kv，其中k为阻力系数，k=________；

（2）油滴所带电荷量q= ________。

【考点】

2. （4分）(2020·山西模拟) 如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度g=9.8m/s2。

（1）测得小铁块的质量m=0.50kg，则小铁块与长木板间的动摩擦因数μ=________。（结果保留三位有效数字）

（2）以不同的速度把长木板拉出，随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力________。（填“越来越大”“越来越小”或“不变”）

（3）若固定长木板，去掉小铁块上的细绳，用一水平推力推小铁块，则至少需要________N的推力才能推动小铁块。

【考点】

3. （3分） (2019高三上·浙江月考) 为了测量木块与长木板之间的动摩擦因数，小周、小钱两位同学分别设计了如下实验：

（1）小周同学先将木块挂到一弹簧上，如甲所示，测出弹簧的长度 L1。再将木块放置在水平的长木板上，弹簧的一端连着木块，另一端固定在墙上，如图乙所示。拉动长木板，将其从木块的下方缓缓抽出，在拉动过程中，测得弹簧的长度 L2。要测得动摩擦因数，还必须测量的一个物理量为________（写出物理量的名称并用字母表示），由该实验测得动摩擦因数的表达式为μ=________。（用测得的物理量的字母及 L1 、L2 等表示）

（2）小钱同学的设计如图所示。他在长木板的一端固定一个定滑轮，将其放置在水平桌面上，木块连着打点计时器上（交流电频率为 50Hz）的纸带，用一细绳连接木块，细绳跨过滑轮，另一端挂一钩码。放手后，钩码拉动木块，木块先做匀加速运动，钩码着地后，木块开始做匀减速运动，得到一条纸带，其减速时的纸带上打点情况如图丁所示，则木块减速时的加速度 a=________m/s2（结果保留两位有效数字）。若当地重力加速度为 g，则乙测得的动摩擦因数的表达式为μ=________。（用相关的物理量的字母表示）

【考点】

4. （3分）(2016·江西模拟) 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图乙所示，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h1 ， B点到水平桌面的垂直距离h2；

③将滑块从A点由静止释放，从光电计时器读出滑块的挡光时间t1；

④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；

⑥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）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图甲所示，读得d=________cm

（2）（用测量的物理量表示下列各式，重力加速度为g）

①滑块运动时所受到的摩擦阻力f=________．

②若f﹣cosα关系曲线的斜率为k，则动摩擦因数可表示为μ=________．

【考点】

5. （3分） (2020高二上·柳江期中) 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止．

（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________．

A . 油滴质量m

B . 两板间的电压U

C . 两板间的距离d

D . 两板的长度L

（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g）

（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷．关于元电荷下列说法正确的是（______）

A . 油滴的电荷量可能是 C

B . 油滴的电荷量可能是 C

C . 元电荷就是电子

D . 任何带电体所带电荷量可取任意值

【考点】

6. （4分） (2017高一上·杭州期中) 如图所示，轻质弹簧的劲度系数k=2N/cm，用其拉着一个重为40N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为5cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，这时：

（1）物体与水平面间的滑动摩擦大小等于________ N，动摩擦因数为________，

（2）当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力为________ N这时物体受到的摩擦力为________ N．