知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
某实验小组研究木块与某粗糙木板间的摩擦因数\(μ\)，步骤如下：

\((1)\)如图甲，在该木板上放置一木块，木块与一水平弹簧左端相连，弹簧右端连接在位置固定的传感器上。传感器与木板未接触。传感器可以测出弹簧拉力\(F\)和对应的木块位移大小\(x\)，数据\((F,x)\)可以通过电脑实时同步保存并自动画出\(F-x\)图象。
\((2)\)调节装置使\(F\)、\(x\)均为\(0.\)然后缓慢向左拉动木板。得到多组数据\((F,x)\)，木块与木板相对滑动后，控制木板立即静止，整个过程弹簧始终在弹性限度内。电脑中得到如图乙\(F-x\)图象。其中\(F_{m}\)、\(x_{m}\)为记录数据\(F\)、\(x\)中的最大值。己知木块质量为\(m\)，重力加速度取\(g\)，滑动摩擦力等于最大静摩捸力。用图象中获得的数据和己知量表示下列物理量。
\(①\)整个过程中弹簧弹性势能最大值为 ______ ；
\(②\)摩擦力对木块所做的功为 ______ ：
\(③\)木块与粗糙板间摩擦因数\(μ=\) ______ 。

难度：较易

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2．
为了测量小滑块与长木板间的动摩擦因数\(μ\)，某同学从实验室找到如下器材：桌面水平的桌子、不计原度的长木板、天平、小滑块\((\)带遮光片\()\)、光电门计时器、刻度尺、游标卡尺等。他将长木板的一端垫高，另一端固定在水平桌面上，并在木板上适当位置固定光电门，将物块从木板项端由静止释放。
\(①\)实验中，他需要测量的物理量有 ______
A.小滑块的质量\(m\)；
B.遮光片的宽度\(d\)；
C.木板的长度\(L\)；
D.木板顶端距水平桌面的高度\(h\)；
E.木板顶端到光电门的距离\(x\)；
F.滑块通过光电门时遮光片的遮光时间\(t\)；
G.水平桌面的高度\(H\)。
\(②\)测遮光片宽度时游标卡尺的读数如图所示，\(d=\) ______ \(mm\)。
\(③\)用\(①\)问中所选物理量表示动摩擦因数\(μ=\) ______ 。

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3．
如图所示，某同学在实验室做“测动摩擦因数”的实验，细线连接钢球和滑块跨在木板上端的定滑轮上处于静止状态，烧断细线钢球落地和滑块撞击挡板的时间相同。
\((1)\)写出滑块下滑的加速度\(a\)与图中\(x\)、\(H\)、重力加速度\(g\)的关系式\((\)用字母表示\()\) ______ ；用刻度尺测量出\(H=2.5m\)，\(x=0.50m\)，计算出滑块下滑的加速度的值为 ______ 。
\((2)\)以滑块为研究对象，利用牛顿第二定律，用\(H\)、\(h\)、\(x\)这三个物理量表示出动摩擦因数的数学表达式，表达式是\((\)用字母表示\()\) ______ 。
\((3)\)再用刻度尺测量出\(h=0.30m\)，代入相关数据，可得出滑块与木板间的动摩擦因数\(μ=\) ______ 。\((g\)取\(10m/s^{2})\)

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4．
某学生用如图\(1\)所示的实验装置测量木块与水平木板间的动摩擦因数\(.\)已知打点计时器所用电源的频率为\(50Hz\)，某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带如图\(2\)所示，其中\(A\)、\(B\)、\(C\)、\(D\)、\(E\)、\(F\)是打点计时器连续打出的\(6\)个点，该同学用毫米刻度尺测量\(A\)点到各点的距离，并记录在图中\((\)单位：\(cm).\)则：

\((1)\)图中五个数据中不符合要求的是 ______ \(cm\)，木块运动的速度为 ______ \(m/s^{2}(\)结果保留\(3\)位有效数字\()\)．
\((2)\)实验测得木块的加速度为\(α\)，还测得钩码和木块的质量分别为\(m\)和\(M\)，已知当地重力加速度为\(g\)，则动摩擦因数表达式为\(μ=\) ______ \((\)用\(α\)、\(m\)、\(M\)、\(g\)表示\()\)

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5．
图甲是测定木块和长木板之间的动摩擦因数的装置，图乙是木块运动后打点计时器打出的一段纸带，纸带上计数点的间距如图乙所示，毎相邻两点之间还有\(4\)个记录点没有画出，打点计时器的工作频率为\(50Hz\)．

\((1)\)请充分利用数据，减少误差，计算木块加速度\(a=\) ______ \(.(\)结果保留\(3\)位有效数字\()\)
\((2)\)已知重力加速度为\(g\)，测得木块质量为\(M\)，重物质量为\(m\)，木块的加速度为\(a\)，则木块和长木板间的动摩擦因数的表达式 \(μ=\) ______ ．
\((3)\)测量的\(μ\)值应该比实际动摩擦因数偏 ______ \((\)填“大”或“小”\()\)．

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6．
物理小组的同学在实验室测量小滑块与木板间的动摩擦因数，装置如图\(1\)所示，将木板水平固定在水平实验台上，光电门\(A\)、光电门\(B\)固定在木板上。

\((1)\)实验步骤如下：
\(①\)用游标卡尺测量遮光片的宽度\(d\)，其示数如图\(2\)所示，\(d=\) ______ \(cm\)；
\(②\)两个光电门同时连接计时器，让滑块从左侧弧形轨道上滑下，通过调整滑块下滑的初始高度，使滑块能依次通过两光电门，用计时器记录遮光片通过光电门\(A\)的时间\(\triangle t_{1}\)和通过光电门\(B\)的时间\(\triangle t_{2}\)；
\(③\)保持光电门\(A\)的位置不动，逐步改变光电门\(B\)的位置，重复步骤\(②\)。
\((2)\)要测量出动摩擦因数\(μ\)，还需要测量 ______ 。
A.滑块沿弧形轨道下滑的高度\(h\)
B.滑块\((\)含遮光片\()\)的质量\(m\)
C.两光电门间的距离\(s\)
\((3)\)滑块与木板间的动摩擦因数可表示为 ______ \((\)用已知量和需要测量量的字母表示\()\)。

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7．
为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某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，图中桌面高为\(h\)，\(O_{1}\)、\(O_{2}\)、\(A\)、\(B\)、\(C\)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：如图甲所示，挡板固定在\(O_{1}\)点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到\(A\)处，测量\(O_{1}A\)的距离。滑块由静止释放，落在水平面上的\(P\)点，测出\(P\)点到桌面右端的水平距离为\(x_{1}\)。
实验过程二：如图乙所示，将挡板的固定点移到距\(O_{1}\)点距离为\(d\)的\(O_{2}\)点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到\(C\)处，使\(Q_{2}C\)的距离与\(O_{1}A\)的距离相等。滑块由静止释放，落在水平面上的\(Q\)点，测出\(Q\)点到桌面右端的水平距离为\(x_{2}\)。

\((1)\)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\()\)
\((3)\)在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面。为了仍能测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，实验小组测量出滑块停止滑动的位置到\(B\)点的距离\(l\)。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\()\)
\((4)\)某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，此实验方案 ______ 。\((\)选填“可行”或“不可行”\()\)

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8．
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\(50Hz\)，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。\((\)以下结果均保留三位有效数字\()\)

\((1)\)打\(B\)点时物块的速度\(v=\) ______ \(m/s\)，物块下滑时的加速度\(a=\) ______ \(m/s^{2}\)
\((2)\)实验时已测得斜面的倾角\(θ=37^{\circ}\)，若重力加速度\(g=10m/s^{2}\)，\(\sin 37^{\circ}=0.6\)，\(\cos 37^{\circ}=0.8\)，则物块与斜面间的动摩擦因数\(μ=\) ______

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9．
实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数\(μ\)，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，\(20g\)的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等。实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的全部放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度。
\((1)\)正确进行实验操作，选取一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注\(0\)、\(1\)、\(2\)、\(3\)、\(4\)、\(5\)、\(6\)，分别测出位置\(0\)到位置\(3\)、位置\(6\)间的距离，如图乙所示。已知打点周期\(T=0.02s\)，则木块的加速度\(a=\) ______ \(m/s^{2}\)。
\((2)\)从木块凹槽中移动钩码逐个悬挂到细线下端，改变悬挂钩码的总质量\(m\)，测得相应的加速度\(a\)，作出\(a-m\)图象如图丙所示。已知当地重力加速度\(g=9.8m/s^{2}\)，则木块与木板间动摩擦力因数\(μ=\) ______ \((\)保留两位有效数字\()\)；\(μ\)的测量值 ______ \((\)选填“大于”、“小于”或“等于”\()\)真实值；原因是 ______ \((\)写出一个即可\()\)。
\((3)\)实验中 ______ \((\)选填“需要”或“不需要”\()\)满足悬挂钩码质量远小于木块和槽中的钩码总质量。

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10．
某同学用如图所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数\(.\)图中长木板固定在水平桌面上，光滑的四分之一圆弧轨道与长木板的上表面在\(O\)点相切，一竖直标尺紧贴圆弧轨道左侧放置，圆弧曲面与标尺竖直面相切．
\((1)\)在\(A\)点由静止释放物块，物块经圆弧轨道滑上长木板，最后停在\(a\)点，改变滑块释放的位置于\(B\)点，物块最后停在长木板上的\(b\)点，量出\(A\)、\(B\)间的高度\(h\)，\(a\)、\(b\)间的距离\(L\)，重力加速度为\(g\)，则物块与长木板间的动摩擦因数为\(μ=\)______．
\((2)\)为了减小实验误差，多次改变物块释放的位置，测出每次物块释放的位置离\(A\)点的高度\(h\)，最后停在长木板上的位置离\(O\)点的距离\(x\)，作出\(x-h\)图象，则作出的图象应该是______\((\)填“过原点”或“不过原点”\()\)的一条倾斜的直线，求出图象的斜率为\(k\)，则物块与斜面间的动摩擦因数为\(μ=\)______．

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