2025届高考第三轮复习专题：物理创新实验分类分层专练（含解析）

2025届高考第三轮复习专题：物理创新实验分类分层专练 一、创新实验—测量动摩擦因数（本大题共8小题） 1．用如图甲所示的实验装置测某两种新型材料表面之间的动摩擦因数。把两种材料分别安装在水平放置木板的上表面和物块的下表面，安装后测出物块的总质量为M。重力加速度为g。 (1)利用传感器测量物块所受细绳拉力的大小，本实验 （选填“需要”或“不需要”）测量力传感器的质量m。 (2)在实验中得到一条如图乙所示的纸带，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，由图中数据可求得打下D点时纸带的速度大小为 m/s，纸带的加速度大小为 m/s2（结果均保留3位有效数字）。 (3)改变所加砝码的质量，多次进行实验，测出多组拉力F和对应加速度a，作a-F图像如图丙所示，图线与纵轴的截距大小为b，可得μ= 。 2．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体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后停桌面上（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．打点计时器电源的须率为（不计空气阻力，） （1）通过分析纸带数据，可判断重物在两相邻计数点 和 之间某时刻落地. （2）计数点5对应的速度大小 （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 .（保留三位有效数字） （4）物块与桌面的动摩擦因数为 3．为了测量木块与木板间动摩擦因数μ，某实验小组使用位移传感器设计了如图所示的实验装置 ，让木块从倾斜木板上A点由静止释放 ，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机 ，描绘出滑块与传感器的距离s随时间t变化规律 ，取 g=10m/s2，如图所示:（以下结果均保留三位有效数字） （1）根据上述图线 ，计算可得木块在 0.4s时的速度大小v= _____m/s。 （2）根据上述图线 ，计算可得木块的加速度大小a= _____m/s2。 （3）现测得斜面倾角为30°，则μ=_____。（） 4．某实验小组对水平面内的圆周运动进行探究，装置如图甲所示。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量细绳拉力F的大小，滑块上固定一遮光片，宽度为d，遮光片与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度，滑块旋转半径为r，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若测得遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度 ； (2)为了提高实验精度，挡光条的宽度应适当 （填“小”或“大”）些； (3)改变水平杆转动的角速度，测得多组数据，以为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点，请在图乙中作出的图像； (4)若图像的斜率为，纵截距为，重力加速度为，则滑块的质量 ，滑块与水平杆间的动摩擦因数 。（用题中物理量、、、、表示） 5．足力健是一款专门为老年人设计的防滑运动鞋，一上市就受到广大老年朋友的喜爱。某物理兴趣小组为测量该鞋鞋底与地面间动摩擦因数，进行了如下实验： （1）在足力健防滑鞋内装上质量为M的铁块，放在质地均匀的水平水泥地面上，然后用弹簧测力计水平拉动鞋子，当其匀速运动时，弹簧测力计的示数为F，如图所示。已知重力加速度为g，则为完成实验，还应测量的物理量有 ，鞋与水泥地面间的动摩擦因数μ= （用已知量和测量量表示）； （2）该小组用人造假肢模拟老人走路时，发现当假肢与水平地面间的夹角θ大于某个值θ0时，无论施加多大的力，鞋子与地面间都不会发生相对滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则鞋子与地面间的动摩擦因数μ与夹角θ0应满足的条件为 。 6．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 ... ...