高考物理母题解读(二) 相互作用4.doc
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1、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】测量动摩擦因数主要根据F=FN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
2、,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
3、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50Hz。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。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)。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
4、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)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。滑块与斜面间的动摩擦因数为_。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
5、)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。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,
6、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:-mg=ma,解得=0.30。【答案】根据图2中数据利用逐差法得=-3.0m/s2。由-mg=ma,解得=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22).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
7、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: 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
8、t测量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)0.4950.497m/s2(2)CD 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)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
9、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 。(g取10m/s2) 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: 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
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