《十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）》专题06 力学实验2—验证牛顿第二定律及动摩擦因数的测定（原卷版）

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专题 06 力学实验 2—验证牛顿第二定律及摩擦因数的求解

（2012-2021）

题型一、摩擦因数的求解..........................................................1

题型二、验证牛顿第二定律及其拓展类问题..........................................6

题型三、实验器材的读数及验证牛顿第二定律........................................8

题型一、摩擦因数的求解

1.（2021 全国甲）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平

桌面上，形成一倾角为的斜面（已知 sin =0.34，cos =0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所

示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得 5个连续相等时间间隔（每个

时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离 si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。

s1s2s3s4s5

5.87cm 7.58cm 9.31cm 11.02cm 12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数

为___________。（结果均保留 2位有效数字，重力加速度大小取 9.80m/s2）

2.（2020 年北京）.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

3.（2018 全国 2）某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两

端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置砝码。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，其中的值从图（b）中弹簧秤的示数读出。

回答下列问题

（1）=__________N

（2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出 f-m 图线；

（3）f与m、木块质量 M、木板和木块之间的滑动摩擦因数及重力加速度大小 g之间的关系式

f=__________，f-m 图线（直线）的斜率的表达式 k=____________;

（4）取 g=9.80 m/ ，由绘出的 f-m 图线求得（保留 2位有效数字）

砝码的质量 m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

滑动摩擦力 f/N2.15 2.36 2.55 2.93

4.（2012 江苏）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 = _________. (结果保留一位有效数字)

(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).

5.（2012 山东）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乙所示。打点计时器电源的频率为 50Hz



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