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2．摩擦力.滑動摩擦定律要計算一個物體受到摩擦力的大小必須首先判斷出該物體與接觸面之間的摩擦是屬于靜摩擦還是滑動摩擦.一般可先假設物體與接觸面之間相對靜止.由物體的狀態(tài).根據(jù)牛頓第二定律可求出為了使物體能相對靜止所需的摩擦力的大小.如果該力小于等于最大靜摩擦.則能相對靜止.否則就相對滑動.靜摩擦的計算可根據(jù)牛頓第二定律求解.滑動摩擦力的計算直接利用滑動摩擦定律. 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖3所示的實驗裝置，將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平面上的小車及車中砝碼的總質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

(1)在這個實驗中不必要采取以下哪種措施：（）

A、平衡摩擦力； B、讓m<<M；

C、先保持M不變，改變m大�。辉俦３掷Σ蛔�，改變M大小

D、適當多測量幾組數(shù)據(jù)，以便找出規(guī)律。

(2) 一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該做a與（）的圖象．

A、M B、1/M C、m+M D、 1/(M+m)

(3) 如右圖所示，甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是

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在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

小題1:當M與m的大小關系滿足_ _時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
小題2:一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該做a與的圖象．

小題3:如圖(a)，甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a－F線，說明實驗存在的問題是_        __ ．
小題4:乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖(b)所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？答：                              。
小題5:一組同學在先保持盤及盤中的砝碼質量一定,探究做加速度與質量的關系,以下做法正確的是:(    )

A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，要保證繩和紙帶均與木板平行以減小誤差

D．小車運動的加速度可用天平測出m以及小車質量M，直接用公式 a＝mg/M求出。

小題6:已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a= 。（結果保留三位有效數(shù)字）

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1．在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時(裝置如圖所示)：

(1)下列說法中正確的是________．

(A)平衡運動系統(tǒng)的摩擦力時，應把裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上

(B)連接砂桶和小車的輕繩應和長木板保持平行

(C)平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動

(D)小車應靠近打點計時器，且應先接通電源再釋放小車

(2)研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟如下：________．

(A)用天平稱出小車和小桶及內部所裝砂子的質量．

(B)按圖裝好實驗器材．

(C)把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．

(D)將打點計時器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質量．

(E)保持小桶及其中砂子的質量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗．

(F)分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值．

(G)作a－M關系圖像，并由圖像確定a、M關系．

①該同學漏掉的重要實驗步驟是________，該步驟應排在________步實驗之后．

②在上述步驟中，有錯誤的是________，應把________改為________．

③在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖?/FONT>________，應把________改為________．

2．利用上題裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗時：

(1)甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為下圖所示中的直線Ⅰ，乙同學畫出的圖像為圖中的直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是________．

(A)實驗前甲同學沒有平衡摩擦力

(B)甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

(C)實驗前乙同學沒有平衡摩擦力

(D)乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

(2)在研究小車的加速度a和小車的質量M的關系時，由于始終沒有滿足M》m(m為砂桶及砂桶中砂的質量)的條件，結果得到的圖像應是如下圖中的圖________．

(3)在研究小車的加速度a和拉力F的關系時，由于始終沒有滿足M》m的關系，結果應是下圖中的圖________．

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現(xiàn)要測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，給定的器材如下：一傾角可以調節(jié)的長木板（如圖）、木塊、計時器一個、米尺．
填入適當?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦嶒灢襟E：
①讓木塊從斜面上方一固定點D從靜止開始下滑到斜面底端A處，記下所用時間t．
②用米尺測量D與A之間的距離s，則木塊的加速度a=

．
③用米尺測量長木板頂端B相對于水平桌面CA的高度h和長木板的總長度l．設木塊所受重力為mg，木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊所受的合外力F=

(h-μ

l2-h2

)

(h-μ

l2-h2

)

．
④根據(jù)牛頓第二定律，可求得動摩擦因數(shù)的表達式μ=

l2-h2

2sl

gt2

l2-h2

2sl

gt2

l2-h2

，代入測量值計算求出μ的值．
⑤改變

高度h

，重復上述測量和計算．
⑥求出μ的平均值．

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現(xiàn)要測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，給定的器材如下：一傾角可以調節(jié)的長木板（如圖）、木塊、計時器一個、米尺．
（1）請?zhí)钊脒m當?shù)墓�，完善以下實驗步驟：
①讓木塊從斜面上方一固定點D從靜止開始下滑到斜面底端A處，記下所用的時間t
②用米尺測量D與A之間的距離s，則木塊的加速度a=

mg(

-μ

l2-h2

)

mg(

-μ

l2-h2

)

．
④根據(jù)牛頓第二定律，可求得動摩擦因數(shù)的表達式μ=

2sl

gt2

l2-h2

2sl

gt2

l2-h2

．
⑤改變長木板的傾角（或長木板頂端距水平桌面的高度），重復上述測量和計算求出μ的平均值．
（2）在上述實驗中，如果用普通的秒表作為計時器，為了減少實驗誤差，某同學提出的以下方案中可行的是：

A．選用總長度l較長的木板
B．選用質量較大的木塊
C．使木塊從斜面開始下滑的起點D離斜面底端更遠一些
D．使長木板的傾角盡可能大一點．

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一、選擇題（本題共10小題，每題4分，共40分）

1．解析：當θ較小時物塊與木板間的摩擦力為靜摩擦力，摩擦力大小與物塊重力沿板方向的分力大小相等，其大小為：，按正弦規(guī)律變化；當θ較大時物塊與木板間的摩擦力為滑動摩擦力，摩擦力大小為：，按余弦規(guī)律變化，故選B．答案：B

2.解析：物體緩慢下降過程中，細繩與豎直方向的夾角θ不斷減小，可把這種狀態(tài)推到無限小，即細繩與豎直方向的夾角為零；由平衡條件可知時，，，所以物體緩慢下降過程中，F(xiàn)逐漸減小，F(xiàn)_f逐漸減小。故選D。

3．解析：由于二者間的電場力是作用力與反用力，若以

B為研究對象，絕緣手柄對B球的作用力未知，陷入困境，

因此以A為研究對象。設A帶電量為q，B帶電量為Q，

AB間距離為a,OB間距離為h ,由庫侖定律得

，由三角形OAB得，以B球為研究對象，

受力如圖3所示，由平衡條件得，由以上三式

得，

所以，故正確選項為D。

4．解析：設兩三角形滑塊的質量均為m，對整體有：

滑塊B受力如圖所示，則對B有：，

可解得：

5．解析：在增加重力時，不知哪根繩子先斷.故我們選擇O點為研究對象，先假設OA不會被拉斷，OB繩上的拉力先達最大值，則：，由拉密定理得：

解得：，OA將被拉斷.前面假設不成立.

再假設OA繩子拉力先達最大值，，此時，由拉密定理得：

解得：，故OB將不會斷.

此時，,故懸掛重物的重力最多只能為，所以C正確，答案C。

6．解析：物體受力平衡時，無論如何建立直角坐標系，兩個方向上的合力均為零。若以OA和垂直于OA方向建立坐標系，可以看出該力沿F₁方向，A物體不能平衡；以水平和豎直方向建立坐標系，F₄不能平衡。因此選BC，答案：BC

7．解析：由平衡知識可得，繩中拉力F_T的大小不變，總等于物A的重力；假設汽車在滑輪的正下方，則繩中拉力F_T的水平分量為零，此時汽車對地面的壓力F_N最小，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f為零；當汽車距滑輪下方為無窮遠處時，繩中拉力F_T的豎直分量為零，汽車對地面的壓力F_N最大，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f最大，故選B．答案：B

8．解析：本題“濾速器”即速度選擇器，工作條件是電場力與洛侖茲力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。顯然“濾速器”只濾“速”，與粒子電性無關，故可假設粒子電性為正，若a板電勢較高，則電場力方向指向b板，洛侖茲力應指向a板方可滿足條件，由左手定則可得選項A是正確的；若a板電勢較低，同理可得選項D是正確的。答案：AD。

9．解析：若AB逆時針旋轉，則A對皮帶的靜摩擦力向左、B對皮帶的靜摩擦力向右才能將上方皮帶拉緊，因此皮帶相對A輪有向右運動趨勢，A為從動輪，B正確；同理，D項正確。答案：BD。

10．D解析：對物體受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。

二、填空和實驗題

11．Mg 將第２、3塊磚看成一個整體。由于對稱性，第1、4塊磚對2、3整體的摩擦力必定相同，且二者之和等于2、3整體的重力。所以第２與第１塊磚的摩擦力大小為mg。

12.微粒在重力、電場力和洛侖茲力作用下處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖，可知，

得電場強度，磁感應強度

13．探究一個規(guī)律不應該只用特殊的來代替一般。所以本實驗中兩個分力的大小應不相等，所以橡皮條也就不在兩繩夾角的平分線上，而兩繩的長度可以不等。所以A、B不對。實驗要求作用的效果要相同，因此O點的位置不能變動。因此D不對。實驗中合力的大小應是量出來而不是算出來的，所以F不對。答案：C。

14．(1)因紙質量較小，兩者間摩擦力也小，不易測量。紙貼在木板上，可增大正壓力，從而增大滑動摩擦力，便于測量。

（2）①參考方案：只要將測力計的一端與木塊A相連接，測力計的另一端與墻壁或豎直擋板之類的固定物相連．用手通過輕繩拉動木板B，讀出并記下測力計的讀數(shù)F，測出木塊A的質量m.

②

③彈簧測力計

三、計算題

15．解：當水平拉力F＝0時，輕繩處于豎直位置時，繩子張力最小T₁=G

　　當水平拉力F＝2G時，繩子張力最大

　　因此輕繩的張力范圍是G≤≤

　　（2）設在某位置球處于平衡位置由平衡條件得

　　所以即　，得圖象如圖所示。

16．解析：(1)當S接1時，棒剛好靜止，則MN所受的安培力方向豎直向上，由左手定則可知，磁場的方向垂直紙面向里。

(2)設導軌的間距為L，MN棒的的質量為m。當S接1時，導體棒剛好靜止，則

mg=

設最終穩(wěn)定時MN的速率為v，則

BI’L=mg 而解得：m²/s

17．解析：因為環(huán)2的半徑為環(huán)3的2倍，環(huán)2的周長為環(huán)3的2倍，三環(huán)又是用同種金屬絲制成的，所以環(huán)2的質量為環(huán)3的2倍。設m為環(huán)3的質量，那么三根繩承擔的力為3mg，于是，環(huán)1與環(huán)3之間每根繩的張力F_T1=mg。沒有摩擦，繩的重量不計，故每根繩子沿其整個長度上的張力是相同的（如圖所示）F_T1= F_T2=mg。