专题59 测定动摩擦因数和摩擦力祥解
测量动摩擦因数的方法
测量动摩擦因数的方法一、利用斜面法测量动摩擦因数。
1.1 实验原理。
我们可以把一个物体放在斜面上，当物体恰好能匀速下滑时，这时候重力沿斜面方向的分力就等于摩擦力。
设斜面的倾角为θ，物体的重力为G。
重力沿斜面方向的分力就是Gsinθ，垂直斜面方向的分力是Gcosθ，根据摩擦力的计算公式f = μN （这里N就是垂直斜面方向的压力，大小等于Gcosθ），当匀速下滑时Gsinθ = μGcosθ，那么动摩擦因数μ = tanθ。
这就像我们平常说的“水到渠成”，各方面条件满足了，结果自然就出来了。
1.2 实验操作。
首先得找一块合适的斜面，然后把要测的物体放在斜面上。
慢慢地增大斜面的倾角，就像小心翼翼地走钢丝一样，直到看到物体匀速下滑。
这时候用个量角器量一下斜面的倾角θ，然后根据μ = tanθ就能算出动摩擦因数了。
不过这里要注意，在调节斜面倾角的时候一定要有耐心，可不能“毛手毛脚”的，不然测量结果就不准了。
二、利用弹簧测力计拉动物体测量动摩擦因数。
2.1 实验原理。
用弹簧测力计水平拉着物体在水平面上做匀速直线运动。
这时候弹簧测力计的示数F就等于摩擦力f的大小。
再称出物体的重力G，根据f = μN（这里N = G），就可以算出动摩擦因数μ = F / G。
这就好比“按部就班”，一步一步来就能得到我们想要的结果。
2.2 实验操作。
先把物体放在水平面上，用弹簧测力计钩住物体。
然后轻轻地拉动弹簧测力计，尽量让物体做匀速直线运动。
这可不容易，就像让一个调皮的小孩规规矩矩地走路一样难。
在拉动的过程中读取弹簧测力计的示数F，再称出物体的重力G，最后用公式μ= F / G算出动摩擦因数。
这里要提醒一下，让物体做匀速直线运动是关键，如果拉得忽快忽慢，那结果可就“差之毫厘，谬以千里”了。
2.3 误差分析。
在这个实验里，误差的来源可不少。
比如说很难保证物体完全做匀速直线运动，这就像想要把一件事情做得十全十美很难一样。
还有弹簧测力计自身的精度问题，也会影响测量结果。
高中物理测定动摩擦因数的4种方法课件.ppt
方法 1 利用平衡条件测定动摩擦因数 [例 1] 在利用平衡的思想来测定滑块与长木板之间的动摩 擦因数时，甲、乙两同学分别完成了如下的操作： 如图 1，同学甲将长木 板固定在水平地面上，一 带有拉力传感器的滑块放在长木板上，用一水平向右的拉力拉 动滑块使其向右做匀速直线运动，并读出拉力传感器的示数； 如图 2，同学乙将滑块与长木板叠放在一起，将拉力传感器 固定在竖直墙壁上，其另一端拴接在滑块上，现用一水平外力 拉动长木板，稳定时读出拉力传感器的示数。
[解析] (1)同学甲的方案：只有当滑块 匀速运动时，拉力才与摩擦力大小相等，对 操作要求较高且易造成误差。同学乙的方 案：拉动木板时，滑块受到向右的摩擦力， 由于滑块相对地面静止，因此摩擦力大小与 拉力传感器的示数相等，不受木板如何运动 的限制，且操作方便、读数更准确。
(2)作图时，由于滑块所受摩擦力 Ff 与压力 FN 成正比，所 绘图线应是过原点的直线，见答图，根据图线易知 μ＝0.25。
[答案] (1)同学乙 不受木板如何运动的限制(或摩擦力的 测量更方便、准确) (2)如图所示 0.25
[名师指津] 本实验利用物体的平衡来测定动摩擦因数，其中 同学甲匀速拉动长木板上的滑块，而匀速拉动滑块不 易操作；同学乙是保持滑块与拉力传感器不动，拉动 下面的长木板，待稳定时拉力传感器的读数即滑动摩 擦力的大小。
本实验的优点在于避开了测加速度，利用力的 平衡条件，通过对滑块的受力找出与摩擦力平衡的外 力的大小，建立关系式即可求解。
方法 2 利用动力学观点测定动摩擦因数 [例 2] (2015·全国卷Ⅱ)某同学用图(a)所示的实验装 置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所 用电源的频率为 50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一 部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。
测定动摩擦因数的三种方法
(二)测定动摩擦因数的三种方法一、知识清单1.角度1动力学观点求加速度：借助实验装置测物体运动的加速度．建方程：依据牛顿第二定律建立相应方程．求出μ：解上述方程，求μ.角度2动平衡观点测量运动物体所受滑动摩擦力困难，可转化为静止物体摩擦力的测量，进而测定动摩擦因数．角度3能的观点对运动物体应用功能关系建立方程，求解动摩擦因数μ.2．测定动摩擦因数示意图3．涉及问题(1)物体应该在粗糙水平面或斜面上做匀加速运动．(2)利用光电门或打点计时器测定加速度a.(3)若实验在粗糙斜面上完成，应测出斜面倾角θ.二、实验题1.图甲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：①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；用米尺测量两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③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经过光电门A 和光电门B所用的时间Δt A和Δt B，求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值a；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.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1 mm)的示数如图乙所示，其读数为________cm.(2)物块的加速度a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a ＝____________. (3)动摩擦因数μ可用M 、m 、a 和重力加速度g 表示为μ＝____________. 【答案】(1)0.960 (2)12s ⎣⎡⎦⎤(d Δt B )2－(d Δt A)2 (3)mg －(M ＋m )a Mg【解析】(1)游标卡尺的读数为9 mm ＋12×0.05 mm ＝9.60 mm ＝0.960 cm. (2)由v 2B －v 2A ＝2as ，v A ＝d Δt A ，vB ＝d Δt B联立得 a ＝(d Δt B )2－(d Δt A )22s ＝12s ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫d Δt B 2－⎝⎛⎭⎫d Δt A 2.(3)设细线的张力为T ，对M 有T －μMg ＝M a ， 对m 有mg －T ＝m a ， 联立两式得μ＝mg －(M ＋m )aMg.2.某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案． 方案A ：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示． 方案B ：木块水平固定，通过细线水平拉动木板，如图乙所示．(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案____，原因是____. (2)该实验中应测量的物理量是____.(3)除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200 g 的配重若干个．该同学在木块上加放配重，改变木块对木板的正压力(g 取10 m/s 2)，并记录了5组实验数据，如下表所示：由图象可测出木块和木板间的动摩擦因数是____. 【答案】(1)B 不受木板运动状态的限制(或摩擦力的测量更方便、准确) (2)木块的重力、弹簧测力计的示数 (3)0.25 图象如图所示【解析】实验方案的选择要利于测量、操作，所以选择B 方案；拉动水平木板在木块下运动，木块保持静止，根据平衡条件可得F弹＝F f ＝μF N ，由此确定需要测量的物理量为木块的重力、弹簧测力计的示数；作图时，由于木块所受摩擦力F f 与压力F N 成正比，所绘图线应是过原点的直线，因此，作图时一定注意直线过原点，且使测量数据所描的点均匀分布在直线的两侧．3.(2017·山东济南模拟)某同学尝试测量一小滑块和长度为0.5 m 的木板BC 间的动摩擦因数μ.首先，他把半径为R 的四分之一圆弧轨道AB 固定在水平桌面上，如图甲所示，将小滑块从A 端由静止释放，小滑块落在地面上某点(不反弹)，测出轨道B 端离地面的高度h 、B 端到小滑块的落点的水平距离x 1.然后，他把圆弧轨道AB 和木板BC 连接并固定在桌面上，将小滑块仍然从A 端由静止释放，最后的落点到C 端的水平距离为x 2，如图乙所示．已知重力加速度大小为g .回答下列问题：(1)图甲中，小滑块到达轨道B 端时的速率为____.(用g 、h 、x 1表示) (2)若测出h ＝0.500 m 、x 1＝1.000 m 、x 2＝0.800 m ，则μ＝____. (3)下列说法正确的是____. A ．桌面必须保持水平B ．实验中圆弧轨道AB 必须是光滑的C ．让小滑块从A 端释放多次，得到平均落点，能减小实验误差D ．若R 太小，小滑块不能从木板BC 右端滑下，则不能利用该装置求出μ 【答案】0.36 (2)木块的重力、弹簧测力计的示数 (3)AC 【解析】x 1＝v B t ，h ＝12gt 2，解得v B ＝x 1g2h.(2)同理v C ＝x 2g 2h ，小滑块从木板B 端滑到C 端，依据功能关系有μmgL ＝12mv 2B －12mv 2C ，解得μ＝v 2B －v 2C2gL＝0.36.(3)只有桌面保持水平，小滑块在空中才会做平抛运动，才能求得v B 、v C ；即使圆弧轨道AB 不光滑，也不影响依据平抛运动求得的v B 、v C 正确性；当R 太小时，小滑块最终将停在木板BC 上某位置，量出该点到B 点距离，依据功能关系同样能求出μ.1.某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了五个连续点之间的距离．(1)物块下滑时的加速度a ＝____m/s 2，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____.(选填正确答案标号)A ．物块的质量B ．斜面的高度C ．斜面的倾角【答案】(1)3.25 1.79 (2)C 【解析】(1)用逐差法求纸带加速度 a ＝(x 3＋x 4)－(x 1＋x 2)4T 2＝3.25 m/s 2，C 点速度等于BD 段平均速度，v ＝x BD2T≈1.79 m/s.(2)由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，μ＝g sin θ－ag cos θ，故选项C 正确．1．(2018·河北衡水模拟)一学生用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数．在桌面上放置一块水平长木板，木板一端带滑轮，另一端固定一打点计时器．木块一端拖着穿过打点计时器的纸带，另一端连接跨过定滑轮的绳子，在绳子上悬挂一定质量的钩码后可使木块在木板上匀加速滑动．实验中测得木块质量M ＝150 g ，钩码质量m ＝50 g.(1)实验开始时，应调整滑轮的高度，让绳子与木板____.(2)实验中得到如图乙所示的纸带，纸带上A 、B 、C 、D 、E 是计数点，相邻两计数点之间的时间间隔是0.10 s ，所测数据在图中已标出，根据图中数据可求得木块运动的加速度a ＝___m/s 2(结果保留两位有效数字)．(3)根据实验原理可导出计算动摩擦因数的表达式μ＝____(用M 、m 、g 、a 表示)；取g ＝10 m/s 2，代入相关数据可求得μ＝____(计算结果保留一位有效数字)．【答案】(1) 平行 (2)0.25_ (3)m M －(M ＋m )a Mg0.32．(2018·河南郑州一模)某探究学习小组的同学欲探究“滑块与桌面间的动摩擦因数”，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干．小组同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M ＝300 g ，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码(每个钩码质量为100 g)，调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况．实验纸带的记录如图乙所示，计数点之间有4个点未画出，所用交流电源的频率为50 Hz ，则滑块运动的加速度为___m/s 2.滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝____.(结果保留两位有效数字，重力加速度g ＝10 m/s 2)【答案】_0.64 0.563．(2018·江苏启东一模)现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示．表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为50 Hz 的交流电源．接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的点迹．(1)图乙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是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，2、3和5、6计数点间的距离如图所示，由图中数据求出滑块的加速度a ＝____m/s 2.(结果保留三位有效数字)(2)已知木板的长度为L ，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是____.A ．滑块到达斜面底端的速度vB ．滑块的质量mC ．滑块的运动时间tD ．斜面高度h 和底边长度x(3)设重力加速度为g ，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ＝____.(用所需测物理量的字母表示)【答案】(1) 2.51 (2)D (3)gh －aLgx【解析】(1)设0、1、2、3、4、5、6的间距分别是x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6，由x 6－x 3＝3aT 2可知，a ＝(14.23－6.70)×10－23×0.12m/s 2＝2.51 m/s 2.(2)由牛顿第二定律可知mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，得μ＝tan θ－ag cos θ，因此只需测量斜面高度h 和底边长度x ，就可以得到tan θ与cos θ的值，就可以计算出滑块与木板间的动摩擦因数．选项D 正确．(3)由(2)可知μ＝tan θ－a g cos θ＝h x －a g x L＝gh －aLgx.4．(2018·湖北武汉模拟)甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验．已知重力加速度为g .(1)甲同学所设计的实验装置如图甲所示．其中A 为一质量为M 的长直木板，B 为木板上放置的质量为m 的物块，C 为物块右端连接的一轻质弹簧测力计．实验时用力将A 从B 的下方抽出，通过C 的读数F 1即可测出动摩擦因数．则该设计能测出____(选填“A 与B ”或“A 与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为____.(2)乙同学的设计如图乙所示．他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A 、B 两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质传感器能显示挂钩处所受的拉力．实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A 处由静止开始运动，读出多组传感器示数F 及对应的物块在两光电门之间的运动时间t .在坐标系中作出F －1t 2的图线如图丙所示，图线的斜率为k ，与纵轴的截距为b ，与横轴的截距为c .因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应该测出的物理量为____.根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为____.【答案】(1) A 与B F 1mg (2)光电门A 、B 之间的距离x _ (3)2xbkg【解析】(1)对物体B 受力分析，水平方向受到两个力作用：A 对B 的摩擦力与弹簧测力计的拉力，二力平衡，所以该设计能测出A 与B 之间的动摩擦因数，由F 1＝μmg ，可得μ＝F 1mg. (2)根据牛顿第二定律可得F －μmg ＝ma ，A 、B 之间的距离x ＝12at 2，得F ＝μmg ＋2mx ·1t2，图线的斜率k ＝2mx ，纵轴的截距为b ＝μmg ，可得μ＝2xbkg .。
摩擦力与运动摩擦因数关系
摩擦力与运动摩擦因数关系摩擦力是指两个接触物体表面之间的相互作用力，存在于我们日常生活和各个领域的运动中。
摩擦力的大小取决于很多因素，其中一个重要的因素就是摩擦因数。
本文将探讨摩擦力与运动摩擦因数之间的关系。
摩擦因数是描述两个物体表面间摩擦程度的物理量，通常用字母μ（读作"mu"）表示。
它可以分为静摩擦因数和动摩擦因数，分别对应于物体相对静止和相对运动的情况。
静摩擦因数的数值通常较大，而动摩擦因数的数值较小。
静摩擦因数表示当两个物体相对静止时所需的最大切向力与法向力之比。
它的数值可以通过实验测量得到。
例如，当一个物体静止在斜面上时，我们可以逐渐增大斜面的倾角，直到物体开始滑动。
此时，斜面上的摩擦力达到最大，而这时的切向力与法向力之比就是静摩擦因数。
动摩擦因数表示当两个物体相对运动时所需的平衡切向力与法向力之比。
与静摩擦因数不同的是，动摩擦因数的数值通常会小于静摩擦因数。
这是因为动摩擦受到的影响更复杂，涉及到接触物体表面的微观结构和滑动过程中的热效应等因素。
摩擦力与摩擦因数之间的关系可以通过公式来表达。
根据牛顿第二定律，摩擦力可以表示为物体受到的切向力与法向力之积的比例，即F = μN，其中F是摩擦力，μ是摩擦因数，N是法向力。
这个公式可以用来计算摩擦力的大小。
根据公式可以看出，当摩擦因数增大时，摩擦力也会增大。
当两个物体表面之间的摩擦因数较大时，它们之间的相互作用力会更强，因此所需的摩擦力也会相应增大。
相反，当摩擦因数较小时，摩擦力也会减小。
摩擦因数的大小取决于物体的表面性质、材料以及外界条件等因素。
表面光滑的物体通常具有较小的摩擦因数，而粗糙表面的物体通常具有较大的摩擦因数。
不同材料之间的摩擦因数也有所差异，例如金属与金属之间的摩擦因数通常较小，而金属与橡胶之间的摩擦因数则较大。
除了以上因素，外界条件也可以影响摩擦因数的大小。
例如，温度的增加会导致物体表面的热膨胀，从而影响摩擦因数。
2020年高考物理实验专项复习：《测量动摩擦因数》(解析版)
《测量动摩擦因数》一、实验题1.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定。
(1)实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，调整定滑轮高度，使_________。
(2)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，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=________。
(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm。
则木块加速度大小a=________m/s2(保留2位有效数字)。
2.某同学利用如图所示装置测量小木块与接触面间的滑动摩擦因数。
已知小木块与固定斜面和水平面的滑动摩擦因数相同。
小木块由斜面上的A点静止下滑，经过B点到达水平面上的C点静止。
A、C两点间的水平距离为x。
小木块可视为质点。
回答下列问题：(1)小木块质量为m，重力加速度大小为g，若滑动摩擦因数为μ，由A点运动到C点过程中，克服摩擦力做功与x之间的关系式为W1=____；(2)为尽量筒便的测量小木块与接触面间的滑动摩擦因数，下列哪些物理量需要测量？_____________．A.小木块的质量mB.斜面倾角θC.A、B两点间的距离lD.A、C两点间的竖直高度差hE.A、C两点间的水平距离x(3)利用上述测量的物理量，写出测量的滑动摩擦因数μ=________；(4)小木块运动到B点时，由于与水平面的作用，竖直方向的分速度将损失，将导致测量的滑动摩擦因数与实际摩擦因数相比，其值将________ (填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
3.某实验小组的同学欲测量滑块与木板间的动摩擦因数μ，设计了一套如图甲所示的装置，图中A为滑块，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点，此过程弹簧测力计的读数为F，测出滑块质量为m.该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差Δv2=v2−v02，然后建立Δv2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示。
测量动摩擦因数(课件)高考物理实验
实验原理
实验原理：滑动摩擦力与动摩擦因素关系 f μFN
FN 1.滑动摩擦力的测量：转化法，根据二力平衡，物体
匀速运动时，拉力的大小等于滑动摩擦力的大小
f
Fk
2.压力的测量：物体放在水平面上，根据二力平衡，
mg 静止时，接触面间的正压力等于物体的重力.
议一议： 以下哪个实验装置更合理？为什么？
实验原理
速度分别用m、μ和g来表示，则摩擦力
f=___μ_(m__0_+_m_)_g__ (用前面的物理量的字母表示) 。测得多组数据后，该同学描绘的f−m 图线如图丙所示，则他测得的动摩擦因 数μ=__0_.4___ (重力加速度g取10m/s2)。
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PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
误差分析：本实验误差来源哪里？
①木板不水平，导致正压力与重力不一定相等；细线没有调整到水平， 导致弹簧拉力与滑动摩擦力并不一定相等 ②因摩擦生热，随着多次测量，温度升高，导致动摩擦因数变化 ③环境误差:由于实验环境的温度、湿度等因素的影响,会导致测量结果 的误差。
测量动摩擦因数
《高考物理实验》
目录 01
目录
02 03
04 C实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验的典型例题
PART 01
实验目的及原理
实验目的
➢学习了解各种材料动摩擦因数的测定方法 ➢通过实验加深对动摩擦因数的理解 ➢通过实验测定不同材料之间的动摩擦因数，探究材料 之间的摩擦特性。
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
【例题1】某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。 跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相 连。
测动摩擦因数实验原理
测动摩擦因数实验原理测动摩擦因数实验是一种常见的力学实验，旨在研究因物体表面之间的接触而发生的摩擦现象。
在此实验中，通常使用一些工具测量物体在不同表面之间移动时的摩擦力，从而计算出它们的摩擦系数。
以下是测动摩擦因数实验的详细原理：摩擦力的概念物体之间接触的表面之间会发生摩擦力，这种力是由于两个物体表面之间的不平整度和粗糙度的差异所引起的。
当物体相对于另一物体移动时，这些不平整和粗糙的部分会互相擦拭，从而形成摩擦力，以及抵抗物体相对运动的阻力。
因此，摩擦力可以阻止物体的滑动或转动，或者减慢物体的运动速度。
测动摩擦力的方法实验测量动摩擦力的方法是利用施加在物体上的力的大小与该物体在水平方向上所受的摩擦力的大小之间的关系。
当施加在物体上的力超过摩擦力时，物体就会开始滑行或运动。
因此，通过逐渐增加施加在物体上的力的大小，并记录下所产生的摩擦力的大小，可以得到摩擦力与物体重力的关系曲线，从而计算出物体的摩擦系数。
测量摩擦系数的精度在测量摩擦系数时，需要注意到一些因素可能会影响实验结果的精确度。
例如，物体表面的粗糙度和材料的性质可能导致实验结果存在误差；实验中所用到的力的测量装置（例如弹簧秤）的精度也可能影响实验数据的准确性。
因此，在实验进行之前要尽可能减小这些因素对实验结果的干扰，并正确记录实验过程中的数据，以确保得出精确的摩擦系数表达式。
测动摩擦因数实验在工程领域中应用广泛，例如用于制造机器零件和运输设备（例如电梯、滑轮、轮胎等）的设计。
生活中也有许多与摩擦力有关的例子，例如用于测量车轮与路面之间摩擦阻力的方法，以及公路上的摩擦系数标准以及通过换衬垫改变摩擦系数。
通过这些应用实践，我们可以更深入了解和掌握摩擦力的特性和应用领域，从而为科学研究和物品设计提供更多的有用信息。
测定动摩擦因数的三种方法
【解析】(1)为使A不撞到滑轮，应设法减小B落地瞬间A的速度，
因而可以减小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
（3）木块由P至O过程，对A、B由牛顿第二定律得：Mg-μmg= （M+m）a1,又：v2=2a1h 木块由O至Q过程，对A由牛顿第二定律得：μmg=ma2,又：
【例证1】（2012·江苏高考）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
1对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度ssssssa9t2要测动摩擦因数就要测出滑块受的拉力n托盘和砝2要测动摩擦因数就要测出滑块受的拉力n托盘和砝276543220497ms???????码质量已知和滑块的质量
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动摩擦因数是表示接触面粗糙程度的重要物理量，在近几年高
【解析】（1）木块A匀速运动，砂桶和砂的重力等于摩擦力， 即f=mg=μMg，解得 m 。
M
（2）由牛顿第二定律得mg-μMg=(M+m)a，
解得
mg M m a Mg 答案：（1） m M 。
（2）
mg M m a Mg
2.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，其一端与穿过电磁打点计时
动摩擦因数测量实验
动摩擦因数测量实验引言动摩擦因数是描述物体表面间相互作用的重要指标，对于摩擦力的研究和实际应用有着重要的意义。
本实验旨在通过测量动摩擦因数，探究不同材料之间的摩擦特性，并了解摩擦因数对物体的运动影响。
实验原理动摩擦因数是指当两个物体相互接触并相对移动时，两物体表面间摩擦力和垂直于表面的压力之比。
常用的测量方法包括平面摩擦实验和斜面摩擦实验。
在平面摩擦实验中，将一个物体放置在水平表面上，另一物体施加水平力使之相对滑动。
测量所需的数据包括施加力的大小、两物体表面的接触面积以及所施加力的方向。
根据两物体所受力的平衡关系，可以得到动摩擦因数的数值。
斜面摩擦实验则通过将物体放置在倾斜的平面上，使其自由滑动，测量所需的数据包括物体的质量、倾斜角度以及滑动的距离。
同样根据受力平衡关系，可以得到动摩擦因数的数值。
实验步骤1.准备工作：清洁实验平面和滑动物体表面，确保表面干净无杂质。
2.平面摩擦实验：–将实验平面倾斜一定角度，使得滑动物体能够自由滑动。
–将滑动物体放置在平面上，并施加水平力使其滑动。
–测量施加力的大小，记录实验数据。
–重复实验，改变滑动物体或实验平面的材料，记录实验数据。
3.斜面摩擦实验：–将实验平面倾斜一定角度。
–将滑动物体放置在倾斜平面上，使其自由滑动。
–通过测量滑动物体滑动的距离以及滑动过程中所用时间，计算滑动速度。
–根据所施加的力、物体质量以及滑动速度，计算摩擦因数。
–重复实验，改变滑动物体或实验平面的材料，记录实验数据。
4.数据处理和分析：–统计所有实验数据，并计算每组数据对应的摩擦因数。
–分析不同材料之间的摩擦因数差异。
–对实验结果进行讨论和解释。
5.结论：–总结实验结果，归纳不同材料之间的摩擦特性。
–分析实验中可能存在的误差来源，并提出相应改进方案。
实验注意事项•实验时保持实验环境干净，避免灰尘和杂质对实验结果的影响。
•实验中尽量减小误差，提高数据准确性。
•操作过程中应注意安全，避免发生意外情况。
“测定动摩擦因数”实验的设计与开发
“测定动摩擦因数”实验的设计与开发测定动摩擦因数是一个重要的实验，可以帮助我们了解不同物体之间发生摩擦时所产生的力量大小。
以下是一个设计与开发“测定动摩擦因数”的实验的参考方案。
实验目的：通过测定不同物体的摩擦力和重力，计算出它们之间的动摩擦因数，了解物体之间摩擦的特性。
实验材料和仪器：1.平滑的水平桌面2.测力计（带有刻度和可调节的测力范围）3.重物（如砖块或金属块）4.不同材质的物体（如木块、塑料块）5.密封的个体磨损仪器6.记录数据的笔和纸实验步骤：1.将桌面清洁整齐，并把测力计固定在桌缘上。
2.将一个重物（如砖块）放在桌面上，并用测力计测定它的重力。
3.准备不同材质的物体（如木块、塑料块）。
4.将第一个物体（如木块）平放在桌面上，并用测力计测定它的重力。
5.慢而稳定地拉动测力计，直到物体开始移动，记录下此时所施加的力。
6.移除第一个物体，并将第二个物体（如塑料块）放在桌面上。
重复步骤4和步骤5，记录下施加的力。
7.重复步骤6，测试其他不同材质的物体，并记录下相关数据。
8.通过除以物体的重力来计算每个物体的动摩擦因数。
9.分析数据并得出结论。
实验注意事项：1.确保桌面平滑且水平。
2.务必稳定地拉动测力计，以确保测得的力准确可靠。
3.测力计的测量范围应适合所使用的重物和不同材质的物体。
4.记录数据时应尽可能精确，可多次重复实验以提高数据的准确性。
5.注意安全，避免拉力过大导致物体突然脱离。
结果分析：根据实验所得数据，计算每个物体所测得的动摩擦因数。
进一步分析这些数据，可以得出不同材质之间的摩擦特性，比较它们的不同。
比如，摩擦因数越大表示摩擦力越大，材料之间的粗糙度越大。
总结：通过这个实验，我们可以通过测量不同物体间的摩擦力和重力，计算出它们之间的动摩擦因数。
这将有助于我们了解不同物体之间摩擦的特性和相关性。
实验设计和数据分析的结果可以为相关工程设计和物理教育提供参考。
摩擦力和动摩擦因数的公式
摩擦力和动摩擦因数的公式摩擦力是我们日常生活中常常接触到的一种力。
摩擦力的大小与物体间的接触面积、物体间的相互压力以及物体间的动摩擦因数有关。
本文将从摩擦力和动摩擦因数的公式两个方面来探讨摩擦力的相关知识。
一、摩擦力的公式摩擦力可以通过以下公式来计算：摩擦力 = 动摩擦因数× 物体间的相互压力公式中的动摩擦因数是一个无单位的常数，它反映了物体之间的摩擦性质。
动摩擦因数的大小取决于物体的材质和表面的粗糙程度。
不同的物体对应着不同的动摩擦因数。
二、动摩擦因数的意义动摩擦因数是描述物体间摩擦性质的一个重要参数。
它可以帮助我们理解物体在接触运动中所受到的阻力大小。
动摩擦因数越大，表示物体之间的摩擦力越大，物体在接触运动中受到的阻力也就越大。
三、动摩擦因数的影响因素1. 物体的材质：不同材质的物体具有不同的摩擦性质。
例如，金属物体之间的摩擦力一般较小，而木材物体之间的摩擦力较大。
2. 表面的粗糙程度：表面越粗糙，物体之间的摩擦力越大。
这是因为粗糙表面间存在更多的接触点，从而增加了摩擦力的作用。
3. 物体间的相互压力：相同材质的物体，相互压力越大，摩擦力也就越大。
这是因为相互压力的增加会增加物体间的接触面积，从而增加摩擦力的作用。
四、摩擦力的应用摩擦力在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用例子：1. 刹车系统：摩擦力的应用使得汽车、自行车等交通工具能够通过刹车系统减速和停止。
2. 鞋底与地面的摩擦力：鞋底与地面的摩擦力使得我们能够行走、跑步等。
3. 运动比赛中的摩擦力：例如足球、篮球等运动比赛中，运动员与球场之间的摩擦力影响着运动员的动作和速度。
4. 工程设计中的摩擦力：在机械工程、土木工程等领域，摩擦力的大小对于机械设备和结构的设计非常重要。
五、结语摩擦力和动摩擦因数的公式帮助我们理解和计算摩擦力的大小。
动摩擦因数的大小取决于物体的材质和表面的粗糙程度，物体间的相互压力也会影响摩擦力的大小。
摩擦因数测量如何测定静摩擦系数和动摩擦系数
摩擦因数测量如何测定静摩擦系数和动摩擦
系数
测定静摩擦系数和动摩擦系数的主要方法是通过测量摩擦力和正压
力的关系来进行的。
摩擦力是指两个物体在相对运动或者试图相对运
动时产生的力，而正压力是两个物体之间的垂直于其接触面的力。
通
过测定这两个参数之间的关系，就可以确定静摩擦系数和动摩擦系数。
为了测定静摩擦系数和动摩擦系数，需要使用一些基本的实验设备。
其中最基本的设备是平衡器和拉力计。
平衡器是一个用来放置物体的
设备，它可以确保物体处于平衡状态。
而拉力计是一个可以测量拉力
的设备，它可以用来测量物体之间的摩擦力。
此外还需要一些辅助材料，如油脂和其他润滑材料。
测定静摩擦系数的方法是将两个物体放在一起，然后逐渐增加正压力，直到两个物体开始相对运动。
此时，摩擦力的大小就可以测量出来。
然后，可以通过计算摩擦力和正压力之比来得到静摩擦系数。
测定动摩擦系数的方法是将两个物体放在一起，然后开始施加一个力，直到两个物体保持相对运动。
然后，可以通过测量施加力时两个
物体之间的摩擦力来确定动摩擦系数。
在实际应用中，测定摩擦系数是非常重要的。
这是因为在许多机械
系统中，摩擦力会对机器的性能产生重要影响。
了解摩擦系数的大小
可以帮助设计更有效的机械系统，并预防摩擦导致的故障和损坏。
总的来说，测定静摩擦系数和动摩擦系数的方法并不复杂。
通过使用基本实验设备，可以轻松地进行这些测量，并得到准确的结果。
对于从事机械系统设计和工程的专业人员来说，了解这些测量方法是非常重要的。
高中物理高考复习课件：摩擦力的突变及动摩擦因数的测定
目标要求 1.进一步理解摩擦力的概念． 2．会分析摩擦力的突变问题． 3．会设计测定动摩擦因数的方案．
拓展1 摩擦力的突变 【归纳】 1．静摩擦力大小或方向发生突变． 2．静摩擦力突然变为滑动摩擦力． 3．滑动摩擦力突然变为静摩擦力． 可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其 中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值．
答案：AD
解析：A对，B错：由图乙知木箱受的最大静摩擦力为Ffm＝21 N．C错，D对： 当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为Ff＝μmg＝20 N，解得μ＝0.2.
例 2 把一重力为G的物体，用一个水平的推力F＝kt(k为恒量，t为时 间)压在竖直的足够高的平整的墙面上，如图所示．从t＝0开始物体所 受的摩擦力Ff随时间t的变化关系是下列中的哪一个( )
方案二：利用பைடு நூலகம்簧测力计借助动态平衡法测定动摩擦因数．
如图乙所示，使木板静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右 拉铁块P，使铁块P向右匀速运动，读出此时弹簧测力计的读数F，再 用弹簧测力计测出铁块P的重力，由平衡条件可知FN＝GP，且Ff＝ μFN，Ff ＝F，所以μ＝GFP.
方案三：利用弹簧测力计测木板A和木块B之间的动摩擦因数μ，实 验装置如图丙所示．
固定在墙上，用力水平向左拉金属板，使金属板向左运动． (1) 你 认 为 哪 种 方 法 较 好 ？ 你 判 断 的 理 由 是
______________________________________． (2)图中已经把两种方法中弹簧测力计的示数(单位：N)情况放大画出，则铁块P
与金属板间的动摩擦因数为________．
(1)原理 F与P、B间的滑动摩擦力Ff相等，再用弹簧测力计测出铁块P的重力G， 由Ff＝F、Ff＝μFN、FN＝G，可求出P、B间的动摩擦因数． (2)结论：μ＝GF.
测动摩擦因数实验原理
测动摩擦因数实验原理测动摩擦因数实验是一种常用的实验方法，用于测量两个接触物体之间的动摩擦因数。
动摩擦因数是指两个物体相对运动时摩擦力与正压力之比。
这个实验通常使用一个带有滑铁卡的水平面和一个放置在上面的物体。
当物体受力并开始移动时，通过测量力的大小和物体的重量，可以计算出摩擦力，并从中得到动摩擦因数。
实验装置包括一个水平台面，其中夹有一块被称为"滑铁卡"的物体，滑铁卡的上表面涂有一层细砂，以增加摩擦力。
平台的一侧连接着弹簧测力计，该测力计与拉力计相似，可以测量施加在物体上的力。
另一侧固定了一根细线（通常是小细石棉线），线的另一端连接着一个重物，可通过拉动细线的方式施加力。
实验中还需要一个尺子或标尺，用于测量位移。
实验的步骤如下：1.在尺子或标尺上标记出不同距离的点，以便稍后记录位移。
2.将滑铁卡放置在平台的一侧，并调整其位置，使其与平台接触但不发生滑动。
3.将弹簧测力计的刻度置零，并将其连接到滑铁卡上，使力计的指针指向零刻度。
4.将粗砂或细砂均匀地撒在滑铁卡的上表面，以增加摩擦力。
5.选择一个较小的重物（例如100克），通过细线将它连接到滑铁卡的另一端。
6.轻轻拉动细线，使滑铁卡开始移动。
同时，用弹簧测力计测量拉力，并通过读取力计上的指针来记录受力。
7.继续缓慢拉动细线，直到滑铁卡达到标记的位移点之一、当物体达到位移点时，停止拉动，并记录弹簧测力计上的读数。
8.重复步骤6和7，直到滑铁卡达到尺子或标尺上的其他标记。
9.将拉力值和位移值记录在实验数据表格中。
10.更换不同大小的重物，重复步骤5到9，以获得多组实验数据。
根据实验数据，可以计算出物体在不同运动条件下的摩擦力值。
根据牛顿第二定律，摩擦力等于物体的质量乘以加速度，而加速度等于位移除以时间的平方。
动摩擦因数等于摩擦力与正压力之比。
通过计算和对比不同运动条件下的摩擦力和正压力，可以得到动摩擦因数。
实验结果的准确性和精度受到多个因素的影响，包括滑铁卡和平台的表面处理、滑铁卡和平台之间的接触质量以及应用的力的大小等。
高中物理：滑动摩擦力和动摩擦因数
高中物理：滑动摩擦力和动摩擦因数【知识点的认识】1．滑动摩擦力（1）定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
（2）产生条件：①接触面粗糙；②有弹力；③有相对运动。
（3）滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反。
（4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟正压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式：F＝μF N，F表示滑动摩擦力大小，F N表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数。
（5）效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。
2．动摩擦因数（1）定义：彼此接触的物体做相对运动时摩擦力和正压力之间的比值，称为动摩擦因数μ．当物体处于水平运动状态时，正压力＝重力。
（2）影响因素：不同材质的物体的动摩擦因数不同，μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。
注意：动摩擦因数与压力无关、与接触面积大小无关、与滑动摩擦力的大小无关、与相对运动的速度大小无关。
动摩擦系数是物体本身的属性，只与物体本身有关，与有没有进行相对运动，以及有没有正压力无关。
所以不能说动摩擦系数与摩擦力成正比，与正压力成反比。
只能说摩擦力与正压力和动摩擦系数成正比，也就是f＝μN。
【命题方向】（1）第一类常考题型是对基本概念的考查：关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是（）A．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在B．相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在C．只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用D．只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用分析：摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势。
解答：A、相互压紧的粗糙物体之间，不一定有摩擦力，要看它们有无相对运动或相对运动的趋势。
故A错误。
B、相对运动的物体间若无相互挤压，就没有滑动摩擦力。
测定动摩擦因数的三种方法
(二)测定动摩擦因数的三种方法一、知识清单1.角度1动力学观点求加速度：借助实验装置测物体运动的加速度．建方程：依据牛顿第二定律建立相应方程．求出μ：解上述方程，求μ.角度2动平衡观点测量运动物体所受滑动摩擦力困难，可转化为静止物体摩擦力的测量，进而测定动摩擦因数．角度3能的观点对运动物体应用功能关系建立方程，求解动摩擦因数μ.2．测定动摩擦因数示意图3．涉及问题(1)物体应该在粗糙水平面或斜面上做匀加速运动．(2)利用光电门或打点计时器测定加速度a.(3)若实验在粗糙斜面上完成，应测出斜面倾角θ.二、实验题1.图甲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：①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；用米尺测量两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③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经过光电门A 和光电门B所用的时间Δt A和Δt B，求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值a；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.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1 mm)的示数如图乙所示，其读数为________cm.(2)物块的加速度a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a ＝____________. (3)动摩擦因数μ可用M 、m 、a 和重力加速度g 表示为μ＝____________. 【答案】(1)0.960 (2)12s ⎣⎡⎦⎤(d Δt B )2－(d Δt A)2 (3)mg －(M ＋m )a Mg【解析】(1)游标卡尺的读数为9 mm ＋12×0.05 mm ＝9.60 mm ＝0.960 cm. (2)由v 2B －v 2A ＝2as ，v A ＝d Δt A ，vB ＝d Δt B联立得 a ＝(d Δt B )2－(d Δt A )22s ＝12s ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫d Δt B 2－⎝⎛⎭⎫d Δt A 2.(3)设细线的张力为T ，对M 有T －μMg ＝M a ， 对m 有mg －T ＝m a ， 联立两式得μ＝mg －(M ＋m )aMg.2.某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案． 方案A ：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示． 方案B ：木块水平固定，通过细线水平拉动木板，如图乙所示．(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案____，原因是____. (2)该实验中应测量的物理量是____.(3)除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200 g 的配重若干个．该同学在木块上加放配重，改变木块对木板的正压力(g 取10 m/s 2)，并记录了5组实验数据，如下表所示：由图象可测出木块和木板间的动摩擦因数是____. 【答案】(1)B 不受木板运动状态的限制(或摩擦力的测量更方便、准确) (2)木块的重力、弹簧测力计的示数 (3)0.25 图象如图所示【解析】实验方案的选择要利于测量、操作，所以选择B 方案；拉动水平木板在木块下运动，木块保持静止，根据平衡条件可得F弹＝F f ＝μF N ，由此确定需要测量的物理量为木块的重力、弹簧测力计的示数；作图时，由于木块所受摩擦力F f 与压力F N 成正比，所绘图线应是过原点的直线，因此，作图时一定注意直线过原点，且使测量数据所描的点均匀分布在直线的两侧．3.(2017·山东济南模拟)某同学尝试测量一小滑块和长度为0.5 m 的木板BC 间的动摩擦因数μ.首先，他把半径为R 的四分之一圆弧轨道AB 固定在水平桌面上，如图甲所示，将小滑块从A 端由静止释放，小滑块落在地面上某点(不反弹)，测出轨道B 端离地面的高度h 、B 端到小滑块的落点的水平距离x 1.然后，他把圆弧轨道AB 和木板BC 连接并固定在桌面上，将小滑块仍然从A 端由静止释放，最后的落点到C 端的水平距离为x 2，如图乙所示．已知重力加速度大小为g .回答下列问题：(1)图甲中，小滑块到达轨道B 端时的速率为____.(用g 、h 、x 1表示) (2)若测出h ＝0.500 m 、x 1＝1.000 m 、x 2＝0.800 m ，则μ＝____. (3)下列说法正确的是____. A ．桌面必须保持水平B ．实验中圆弧轨道AB 必须是光滑的C ．让小滑块从A 端释放多次，得到平均落点，能减小实验误差D ．若R 太小，小滑块不能从木板BC 右端滑下，则不能利用该装置求出μ 【答案】0.36 (2)木块的重力、弹簧测力计的示数 (3)AC 【解析】x 1＝v B t ，h ＝12gt 2，解得v B ＝x 1g2h.(2)同理v C ＝x 2g 2h ，小滑块从木板B 端滑到C 端，依据功能关系有μmgL ＝12mv 2B －12mv 2C ，解得μ＝v 2B －v 2C2gL＝0.36.(3)只有桌面保持水平，小滑块在空中才会做平抛运动，才能求得v B 、v C ；即使圆弧轨道AB 不光滑，也不影响依据平抛运动求得的v B 、v C 正确性；当R 太小时，小滑块最终将停在木板BC 上某位置，量出该点到B 点距离，依据功能关系同样能求出μ.1.某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了五个连续点之间的距离．(1)物块下滑时的加速度a ＝____m/s 2，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____.(选填正确答案标号)A ．物块的质量B ．斜面的高度C ．斜面的倾角【答案】(1)3.25 1.79 (2)C 【解析】(1)用逐差法求纸带加速度 a ＝(x 3＋x 4)－(x 1＋x 2)4T 2＝3.25 m/s 2，C 点速度等于BD 段平均速度，v ＝x BD2T≈1.79 m/s.(2)由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，μ＝g sin θ－ag cos θ，故选项C 正确．1．(2018·河北衡水模拟)一学生用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数．在桌面上放置一块水平长木板，木板一端带滑轮，另一端固定一打点计时器．木块一端拖着穿过打点计时器的纸带，另一端连接跨过定滑轮的绳子，在绳子上悬挂一定质量的钩码后可使木块在木板上匀加速滑动．实验中测得木块质量M ＝150 g ，钩码质量m ＝50 g.(1)实验开始时，应调整滑轮的高度，让绳子与木板____.(2)实验中得到如图乙所示的纸带，纸带上A 、B 、C 、D 、E 是计数点，相邻两计数点之间的时间间隔是0.10 s ，所测数据在图中已标出，根据图中数据可求得木块运动的加速度a ＝___m/s 2(结果保留两位有效数字)．(3)根据实验原理可导出计算动摩擦因数的表达式μ＝____(用M 、m 、g 、a 表示)；取g ＝10 m/s 2，代入相关数据可求得μ＝____(计算结果保留一位有效数字)．【答案】(1) 平行 (2)0.25_ (3)m M －(M ＋m )a Mg0.32．(2018·河南郑州一模)某探究学习小组的同学欲探究“滑块与桌面间的动摩擦因数”，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干．小组同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M ＝300 g ，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码(每个钩码质量为100 g)，调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况．实验纸带的记录如图乙所示，计数点之间有4个点未画出，所用交流电源的频率为50 Hz ，则滑块运动的加速度为___m/s 2.滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝____.(结果保留两位有效数字，重力加速度g ＝10 m/s 2)【答案】_0.64 0.563．(2018·江苏启东一模)现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示．表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为50 Hz 的交流电源．接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的点迹．(1)图乙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是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，2、3和5、6计数点间的距离如图所示，由图中数据求出滑块的加速度a ＝____m/s 2.(结果保留三位有效数字)(2)已知木板的长度为L ，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是____.A ．滑块到达斜面底端的速度vB ．滑块的质量mC ．滑块的运动时间tD ．斜面高度h 和底边长度x(3)设重力加速度为g ，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ＝____.(用所需测物理量的字母表示)【答案】(1) 2.51 (2)D (3)gh －aLgx【解析】(1)设0、1、2、3、4、5、6的间距分别是x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6，由x 6－x 3＝3aT 2可知，a ＝(14.23－6.70)×10－23×0.12m/s 2＝2.51 m/s 2.(2)由牛顿第二定律可知mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，得μ＝tan θ－ag cos θ，因此只需测量斜面高度h 和底边长度x ，就可以得到tan θ与cos θ的值，就可以计算出滑块与木板间的动摩擦因数．选项D 正确．(3)由(2)可知μ＝tan θ－a g cos θ＝h x －a g x L＝gh －aLgx.4．(2018·湖北武汉模拟)甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验．已知重力加速度为g .(1)甲同学所设计的实验装置如图甲所示．其中A 为一质量为M 的长直木板，B 为木板上放置的质量为m 的物块，C 为物块右端连接的一轻质弹簧测力计．实验时用力将A 从B 的下方抽出，通过C 的读数F 1即可测出动摩擦因数．则该设计能测出____(选填“A 与B ”或“A 与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为____.(2)乙同学的设计如图乙所示．他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A 、B 两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质传感器能显示挂钩处所受的拉力．实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A 处由静止开始运动，读出多组传感器示数F 及对应的物块在两光电门之间的运动时间t .在坐标系中作出F －1t 2的图线如图丙所示，图线的斜率为k ，与纵轴的截距为b ，与横轴的截距为c .因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应该测出的物理量为____.根据该测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为____.【答案】(1) A 与B F 1mg (2)光电门A 、B 之间的距离x _ (3)2xbkg【解析】(1)对物体B 受力分析，水平方向受到两个力作用：A 对B 的摩擦力与弹簧测力计的拉力，二力平衡，所以该设计能测出A 与B 之间的动摩擦因数，由F 1＝μmg ，可得μ＝F 1mg. (2)根据牛顿第二定律可得F －μmg ＝ma ，A 、B 之间的距离x ＝12at 2，得F ＝μmg ＋2mx ·1t2，图线的斜率k ＝2mx ，纵轴的截距为b ＝μmg ，可得μ＝2xbkg .。
动摩擦因数怎么求
动摩擦因数怎么求
动摩擦因数（也称为摩擦系数）是描述材料之间摩擦性能的参数，其值取决于材料的性质和接触表面的条件。
动摩擦因数通常需要通过实验测量来确定，因为理论计算往往很复杂，并且与实际情况存在偏差。
以下是一些测量动摩擦因数的方法：
1.倾斜表面法：将一个已知质量的滑块放在一个倾斜的平面上，逐
渐增加斜面的倾斜角度，直到滑块开始滑动。
记录滑块开始滑动时的角度，并使用相关公式计算动摩擦因数。
2.旋转圆盘法：将一个圆盘固定在一个旋转轴上，将滑块放在圆盘
表面上并逐渐增加旋转速度，直到滑块开始滑动。
记录滑块开始滑动时的旋转速度，并使用相关公式计算动摩擦因数。
3.推拉法：将一个已知质量的滑块放在一个平面上，用一定的力量
向前推动滑块，直到它开始滑动。
记录推动滑块的力和滑块开始滑动时的位移，并使用相关公式计算动摩擦因数。
需要注意的是，这些方法都需要对实验条件进行严格控制，例如温度、湿度、表面粗糙度等，以确保测量结果的准确性。
同时，不同材料之
间的动摩擦因数可能存在很大差异，因此需要根据具体情况选择合适的方法进行测量。
高中物理：探究测定摩擦力及动摩擦因数的方法
高中物理：探究测定摩擦力及动摩擦因数的方法1．将弹簧测力计一端固定，用外力F ′拉木板B (如图所示)，并不要B 做匀速运动，只要运动就行，此时弹簧测力计示数为F ，根据μ＝F N可得到μ＝F mg. 2．若物体放在倾角为θ的固定斜面上，当物体沿斜面匀速下滑时，有mg sin θ＝μmg cos θ，所以动摩擦因数μ＝tan θ.其中测tan θ的方法有两种：一种是测出斜面的高h 与底边长s ，tan θ＝h s；另一种是可测出倾角θ，算出tan θ的值． 3．利用砝码和弹簧测力计借助动平衡法测滑动摩擦力和动摩擦因数．如图所示，向砝码盘C 内加减砝码，轻推铁块P ，使其恰能在水平木板B 上向左匀速滑动，铁块P 处于动平衡状态．用弹簧测力计测出P 和C 的重力G P和G C ，则P 所受的滑动摩擦力f ＝G C ，可求出P 、B 间的动摩擦因数μ＝G C G P.用弹簧测力计测定木块A 和木块B 间的动摩擦因数μ，有如图甲、乙两种装置．(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中木块A 是否都一定要做匀速运动？(2)若木块A 均做匀速运动，图甲中A 、B 间摩擦力是否等于拉力F a?(3)若A 和B 的重力分别为100 N 和150 N ，图甲中弹簧测力计读数为60 N(当A 被拉动时)，F a ＝110 N ，求A 、B 间的动摩擦因数μ.解析：(1)图甲中只要木块A 相对B 滑动即可，而图乙中的木块A 必须做匀速运动，因为图乙中，只有当木块A 做匀速运动时，拉力才与摩擦力大小相等．(2)图甲中，木块A 受上、下两个接触面的摩擦力的作用，故木块A 、B 间的摩擦力小于拉力F a .(3)图甲中，对木块B 研究，可知f ＝60 N ，N ＝150 N ，根据f ＝μN 知，A 、B 间的动摩擦因数为μ＝f N ＝60150＝0.4. 答案：见解析。
一种测定动摩擦因数的方法探究
一种测定动摩擦因数的方法探究动摩擦因数是指两个物体之间相互接触并发生相对运动时，所产生的摩擦力与法向压力之间的比值。
它是一个重要的物理参数，用于描述物体之间的摩擦现象。
目前常用的测定动摩擦因数的方法有很多，例如斜面实验法、牛顿环法、牛顿光圈法等。
下面我将介绍一种简单的测定动摩擦因数的方法，以探究其原理和应用。
实验所需器材：1. 水平桌面2. 金属块3. 弹簧测力计4. 倾斜角度仪5. 实验材料（如橡胶垫片、纸张等）实验步骤：1. 在水平桌面上放置金属块。
2. 将弹簧测力计固定在金属块上，并确保其刻度盘处于水平位置。
3. 将倾斜角度仪放置在金属块上，并调整其使金属块倾斜。
4. 在金属块和桌面之间插入实验材料（如橡胶垫片），并调整倾斜角度使金属块开始滑动。
5. 记录此时弹簧测力计的示数，并计算出摩擦力。
实验原理：在这种方法中，我们利用弹簧测力计测量金属块滑动过程中的受力情况。
当金属块开始滑动时，弹簧测力计所示的示数即为金属块所受的摩擦力。
根据力学知识，摩擦力等于法向压力乘以动摩擦因数。
我们可以通过测量摩擦力和法向压力来计算动摩擦因数。
实验注意事项：1. 确保实验平台水平，以减小实验误差。
2. 实验材料的选择应与实际应用场景相符，以确保测得的动摩擦因数具有实际参考价值。
3. 实验过程中可以进行多次测量，取平均值以减小随机误差。
实验拓展：1. 可以使用不同的实验材料进行测量，比较它们的动摩擦因数的差异。
2. 可以改变倾斜角度，探究动摩擦因数与倾斜角度的关系。
3. 可以将实验结果与理论计算值进行比较，以验证实验方法的准确性和有效性。
总结：通过这种简单的测定动摩擦因数的方法，我们可以实验测量得到相关的数据，从而计算出动摩擦因数，并探究其原理和应用。
这种实验方法简单易行，可以帮助我们更好地理解和应用动摩擦因数概念。
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专题59 测定动摩擦因数和摩擦力高考命题潜规则解密59：测定动摩擦因数和摩擦力规则验证：2012年江苏物理第11题、2012年山东理综第21题、2011·安徽理综卷21题Ⅰ命题规律：测定动摩擦因数和摩擦力实验是高考考查的重点和热点，考查的试题难度中等。
【命题分析】“测定动摩擦因数”实验是利用已有实验知识的设计实验，高考命题综合性较强，难度中等。
典例1. (10 分) （2012年江苏物理第11题）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.(3)实验测得A、B 的质量分别为m = 0. 40 kg、M =0. 50 kg. 根据s -h 图象可计算出A 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”).典例2.（13分）（1）（2012年山东理综第21题）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议所示。
打点计时器电源的频率为50Hz。
①通过分析纸带数据，可判断物块在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a/g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”）。
典例3（2011山东理综卷第23题（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6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【点评】探究“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验涉及巧妙，可操作性强，可重复性强，难度不大。
典例4（2009·全国理综1）某同学为了探究物体在斜面上的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；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t1③④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。
（1）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= ；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d= 。
典例5.（2003·江苏物理第12题）实验装置如图1所示：一木块放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连。
木块右侧与打点计时器的纸带相连。
在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数μ。
要求写出主要的运算过程。
结果保留2位有效数字。
（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力。
取重力加速度g=10m/s2）典例6．（2008·宁夏理综22Ⅱ）.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。
（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t②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 ＝（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” ）。
写出支持你的看法的一个论据：。
【2012模拟题精选训练题】1.（2012年3月山东威海一模）某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。
实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1 木块与木板2 0.42 木块与木板 4 0.83 木块与木板 6 1.24 木块与木板8 1.65 木块与毛巾8 2.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________. （2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.2．（2013年3月吉林二模）如图所示，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出)，则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是______N。
若用弹簧测力计测得物块P重13 N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为________。
3.（2012年5月烟台适应性训练三）(1)科学探究活动通常包括以下几个环节：①提出问题，②猜想与假设，③制定计划与设计实验，④进行实验与收集证据，⑤分析与论证，⑥评估，⑦交流与合作等。
一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题。
①这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的接触面积的大小可能成正比。
这属于上述科学探究的环节。
②为完成本实验，需要自己选用器材，其中他选用的木块应是下列选项中的A．各面粗糙程度相同的正方体B．各面粗糙程度不同的正方体C．各面粗糙程度相同，长、宽、高不同的长方体D．各面粗糙程度不同，长、宽、高不同的长方体③在本实验中，该同学设计了两种实验方案：方案一：木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图甲所示；方案二：木块与弹簧秤相连，弹簧秤水平固定，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示。
a．上述两种方案中，你认为更合理、更易于操作的是(填“方案一”或“方案二”)b．该实验应该记录的数据有；c．如何根据数据分析并判断原来的猜想? 。
4．(2012年3月山东德州一模)某同学利用弹簧测力计、小车、砝码、钩码、木块和带有定滑轮的长木板等器材探究滑动摩擦力F f与正压力F N之间的关系，实验装置如图所示。
该同学主要的实验步骤如下：a．将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，在细绳一端挂适量的钩码，使其能够带动小车向右运动；b．多次改变木块上砝码的个数，并记录多组数据；c．进行数据处理，得出实验结论。
请回答下列问题：①实验中应测量木块和木块上砝码的总重力，并记录；②若用图象法处理实验数据，以摩擦力F f为横轴，正压力F N为纵轴，建立直角坐标系，通过描点，得到一条倾斜的直线，该直线的斜率所表示的物理意义可用文字描述为；③通过实验得出的结论是。
5.(2012湖南联考)①在一次的课外探究活动中，某同学用图示的装置测量放在水平光滑桌面上的铁块A与长金属板B间的动摩擦因数，已测出铁块A的质量为1kg，金属板B的质量为0.5kg。
用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，稳定时弹簧秤示数如图所示（已放大），则A、B间的动摩擦因数μ＝。
（g取10m/s2）②将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，测量后的结果如图乙所示，图中几个相邻计数点的时间间隔为0.1s，由此可知水平力F＝N。
6.（2012年4月安徽皖南八校第三次联考）如图所示,为了测量两张纸之间的动摩擦因数,小明同学设计了图示实验：在木块A下底面和木板B上表面貼上待測的纸,B木板水平固定,砂桶通过细线与木块A相连,调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动.利用天平測出砂桶和砂的总质量为m,以及貼纸木块A的质量为M.(1)用以上方法测得两纸间的动摩擦因数的表达式为_________.(2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动较困难，小华同学对这个实验进行了改进,他改进的方法是让木块A在水平固定的B木板上做匀加速直线运动，并用打点计时器和刻度尺测得其加速度a.根据小华的方法,测出的动摩擦因数μ的表达式为.___________7（2012年4月四川眉山二模）为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，其实验装置如图所示。
该同学在实验中的主要操作有：A ．用弹簧秤测出木块A 的重力为G ＝6.00 N ；B ．用弹簧秤测出木板B 的重力为G ′＝9.25 N ；C ．按图的装置安装器材，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，待弹簧秤指针稳定时再读数。