高考物理母题解读(二) 相互作用4.doc

高考物理母题解读（二） 相互作用高考题千变万化，但万变不离其宗千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍母题4、动摩擦因数、摩擦力的测量【解法归纳】测量动摩擦因数μ主要根据F=μFN及其相关知识测量摩擦力可以根据平衡条件进行典例（2012·江苏物理）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”).【针对训练题精选解析】1（2012·山东理综）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50Hz①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”）2（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。

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3（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）【解析】由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是：s1=7.72cm，s2=7.21cm，s3=6.71cm，s4=6.25cm，s5=5.76cm，s6=5.29cm，s7=4.81cm，s8=4.31cm 以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有，又知T=0.04s，解得a=-3.0m/s2。

重物落地后木块只受摩擦力的作用，根据牛顿第二定律有：-μmg=ma，解得μ=0.30答案】根据图2中数据利用逐差法得=-3.0m/s2由-μmg=ma，解得μ=0.30点评】此题考查摩擦力定律、逐差法、牛顿第二定律及其相关知识点打点计时器滑块砝码托盘4（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l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.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： 答案】．（1）0.495～0.497m/s2（2）①CD 天平（3） 偏大 忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力、空气阻力、滑轮处的摩擦力、细绳质量，导致测量的动摩擦因数偏大【点评】此题考查摩擦力定律、逐差法、牛顿第二定律及其相关知识点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.（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；③ 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t1④ 重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；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= 7.（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20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（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.7.答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、5解析：根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系该实验用的实验方法为控制变量法；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接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。

分析比较实验序数为4、5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8．（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________材料动摩擦因数金属—金属0.25橡胶—金属0.30木头—金属0.20皮革—金属0.28 9.（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。