测量摩擦因数

测动摩擦因数

动摩擦因数是高中课本上可以说为数不多的几个没被列入的被测物理量，但高考中时有考查，下面将近三年涉及到相关实验罗列如下：

2009（全国1）

23．（10分）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。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点处放置一光电门，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点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t；

④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值t；

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。

⑴用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：

①斜面倾角的余弦cosα=____________________；

②滑块通过光电门时的速度v=_________________；

③滑块运动时的加速度a=_________________；，

④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=________________。

⑵测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得

d=__________________。

2011山东23.（12分）（1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移 x。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。

②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。

③以下能引起实验误差的是________。

a．滑块的质量b．当地重力加速度的大小

c．长度测量时的读数误差d．小球落地和滑块撞击挡板不同时

2008宁夏

Ⅱ.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，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50 Hz。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）上图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、7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所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。

(2)回答下列两个问题：

①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD 。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度l B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材

是。

（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，测量的动摩擦因数偏大? （填“偏大”或“偏小”）。写出支持你的看法的一个论

据：。

2012山东21．（13分）(1)某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50 Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。

②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为

________m/s。(保留三位有效数字)

③物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值

________(填“偏大”或“偏小”)。

【答案】①6；7（或7；6）②1.00；1.20 ③2.00 偏大

2012江苏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(c m)

20.

30.

40.

50.

60.

s(c m)

19.

5

28.

5

39.

48.

56.

5

（3）实验测得A、B的质量分别为m= 0.4kg、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μ＝．（结果保留一位有效数字）（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ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）见下图（3）0.4 （4）偏大2011重庆（2）某同学设计了如题22图3所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m／s2。

①为测量滑块的加速度，须测出它在A、B间运动的与，计算的运动学公式是；

②根据牛顿运动定律得到 a 与 m 的关系为：

他想通过多次改变，测出相应的值，并利用上式来计算。若要求是的一次函数，必须使上式中的保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于；

③实验得到与的关系如题22图4所示，由此可知μ= （取两位有效数字）