2011-2020年高考物理试卷分类汇编之073.探究摩擦力的实验（含答案及解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 第73节 探究摩擦力的实验 1.2020年北京卷11．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是 A．实验中必须让木板保持匀速运动 B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7 D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 答案∶C 解析∶AB．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图乙可知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB错误； C．由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确； D．根据，可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。 故选C。 2.2019年全国卷Ⅱ 22.如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题： （1）铁块与木板间动摩擦因数μ=_____（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示） （2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4 个点未画出）。重力加速度为9.8 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____（结果保留2位小数）。 答案： (1). (2). 0.35 解析：（1）由，解得：…… ① （2）由逐差法 得：SII=（76.39-31.83）×10-2m， T=3×0.1 s， SI=（31.83-5.00）×10-2m， 故， 代入①式，得： 3.2018年全国卷II、23．（9分） 某同学用图（a）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木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图（b）中弹簧秤的示数读出。 砝码的质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N 2.15 2.36 2.55 f4 2.93 回答下列问题： （1）f4 = N； （2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出图线； （3）f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数?及重力加速度大小g之间的关系式为 ，图线（直线）的斜率的表达式为 ； （4）取，由绘出的图线求得 。（保留2位有效数字） 答案：（1）2.75 （2）如图所示 （3） （4）0.40 解析：（1）指针在2.7与2.8之间，估读为2.75N （2）在描点连线时要注意尽可能让点在直线上，如果没法在直线上也要均匀分布在直线的两侧，来减小误差，作图如下： （3）木块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的定义知 所以图线（直线）的斜率的表达式为k=μg （4）取g=9.80m/s2，取图线上相距较远的两点求斜率，则 4.2015年理综新课标Ⅱ卷22. （6分） 某同学用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。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（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离。 （1）物块下滑时的加速度a=m/s2，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 ... ...