知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图甲所示为“测量小车与水平桌面之间的动摩擦因数”的实验装置，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上的光滑定滑轮的两根细线均处于水平。
$(1)$某个实验小组在实验中得到一纸带如图乙，$A$、$B$、$C$、$D$、$E$为$5$个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器的工作频率为$50Hz$，根据纸带数据，可求出小车的速度$a=$ ______ $m/s($结果保留$2$位有效数字$)$。该小组想针对小车列牛顿第二定律方程求出动摩擦因数，则还需要测定 ______ $($写出物理量名称及对应的字母$)$。若读出拉力传感器的示数为$F$，则小车与水平桌面间的动摩擦因数$μ=$ ______ $($用$a$、$F$、当地重力加速度$g$和上述测定的物理量表示，忽略其他阻力作用$)$。
$(2)$另一实验小组分析了上述装置的特点，觉得不分析纸带，再测出砂和砂桶的质量$m′$也能利用牛顿第二定律求出该动摩擦因数，这种求法的表达式是$μ=$ ______ $($用$a$、$F$、$m′$、当地重力加速度$g$和上述$(1)$中测定的物理量表示，忽略其他阻力作用$)$

难度：较易

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2．
某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为$m$的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺$.$器材安装如图甲所示．

$(1)$主要实验过程：
$(i)$用游标卡尺测量挡光片宽度$d$，读数如图乙所示，则$d=$ ______ $mm$
$(ii)$让小滑块从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数$t$；
$(iii)$用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离$L$；
$(iv)$求出小滑块与木板间摩擦力$f=$ ______ $($用物理量$m$、$d$、$L$、$t$表示$)$：
$(2)$若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为$6cm$的金属片替代，这种做法是否合理？ ______ $($选填“合理”或“不合理”$)$．

难度：易

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3．
某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤：
$①$用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作$G$；
$②$将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在$A$端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作$F$；
$③$改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤$①②$；
实验数据如表所示：

$G/N$ $1.50$ $2.00$ $2.50$ $3.00$ $3.50$ $4.00$

$F/N$ $0.59$ $0.83$ $0.99$ $1.22$ $1.37$ $1.60$

$④$如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端$C$处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物$P$连接，保持滑块静止，测量重物$P$离地面的高度$h$；
$⑤$滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的$D$点$($未与滑轮碰撞$)$，测量$C$、$D$间的距离$s$。

完成下列作图和填空：
$(1)$根据表中数据在给定坐标纸上作出$F-G$图线$($图丙$)$。
$(2)$由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数$μ=$ ______ $($保留$2$位有效数字$)$。
$(3)$滑块最大速度的大小$v=$ ______ $($用$h$、$s$、$μ$和重力加速度$g$表示$)$。

难度：较易

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4．
某同学利用图示装置测量木块与水平木板之间的动摩擦因数，该同学测出砝码和砝码盘的总质量与木块的质量相等，根据打出的纸带求出木块运动的加速度为$a$。
$(1)$实验室有电磁打点计时器，也有电火花计时器，为减少实验误差，应选用 ______ $($填“电磁打点”或“电火花”$)$计时器。
$(2)$已知当地的重力加速度为$g$，根据测得的物理量，木块与木板间动摩擦因数$μ$可表示为$μ=$ ______ 。

难度：较难

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5．关于摩擦力，下列说法中正确的是（　　）

A．只有静止的物体才受到摩擦力

B．只有运动的物体才受到摩擦力

C．物体受到摩擦力时，不一定受到弹力

D．物体所受滑动摩擦力的方向总与物体的相对运动方向相反

难度：较易

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6．如图所示，重力G=20N的物体在动摩擦因数μ=0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用，则物体受到的合力大小为 ______ N，方向向 ______ ．

难度：中等

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7．甲、乙两同学均设计了测动摩擦力因数的实验．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F₁即可测出动摩擦因数．则该设计能测出 ______ （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测力计能显示挂钩所受的拉力．实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F以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 $F-%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bt%5E%7B2%7D%7D$ 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的质量，故该同学还应该测出的物理量为 ______ ．根据该测量物理量以及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为 ______ ．

难度：较易

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8．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面吗到地面高为h，O₁、O₂、A、B、C点在同一水平直线上，已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．
实验过程一：挡板固定在O₁点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处，测量O₁A的距离，如图甲所示，滑块由静止释放，经B点飞出后落在水平地面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x₁．
实验过程二：将挡板的固定点移到距O₁点距离为d的O₂点，如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C处，使O₂C的距离相等．滑块由静止释放，经B点飞出后落在水平地面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离x₂．
（1）为完成本实验，下列说法中正确的是 ______ ．
A．必须测出小滑块的质量　　　　　　　　　B．必须测出弹簧的劲度系数
C．弹簧的压缩量不能太小　　　　　　　　　D．必须测出弹簧的原长
（2）写出动摩擦因数的表达式μ ______ （用题中所给物理量的符号表示）．
（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是 ______ ．

难度：易

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9．某实验小组用如图1所示的实验装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数．表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板放在水平实验台上，长木板上有一滑块，滑块右侧固定一个轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在动滑轮上的轻细绳相连．放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．（忽略绳与滑轮间的摩擦）

（1）放开钩码，滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验，以弹簧测力计的示数F为纵轴，得到的图象是纵轴截距等于b的一条倾斜直线，如图2所示；已知滑块和轻小动滑轮的总质量为m，重力加速度为g．则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ= ______ ．
（2）在某次实验中，用天平称出滑块（含动滑轮）的质量为m=1kg，弹簧测力计的示数F=4N时，某同学得到一条纸带，如图3所示，每隔三个计时点取一个计数点，即为图中0、1、2、3、4、5、6点．测得相邻两个计数点间的距离为s₁=0.96cm，s₂=2.88cm，s₃=4.80cm，s₄=6.72cm，s₅=8.64cm，s₆=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz，已知当地重力加速度为9.8m/s²，则滑块运动的加速度a= ______ m/s²，滑块和长木板之间的动摩擦因数μ= ______ ．（保留两位有效数字）

难度：较易

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10．如图所示，物理兴趣小组用如图测物块A与桌面间动摩擦因数μ，按图连接好装置，托住A，绳恰绷直．由P点静止释放，B落地后不反弹，最终m停在Q点．测出B下落高度h，和PQ间距离s．已知A．B质量均为m，则μ= ______ ，若考虑定滑轮的转动的动能，测量值 ______ 真实值．（选填偏大、不变、偏小）

难度：较易

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\(G/N\)	\(1.50\)	\(2.00\)	\(2.50\)	\(3.00\)	\(3.50\)	\(4.00\)
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