為了測定木塊與木板之間的動摩擦因數，利用現有的器材：“木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、秒表、砂桶與砂”，有人設計了下面三種實驗方案：

（1）增減砂桶內的砂，使木塊勻速運動，并測出砂與砂桶質量；
（2）用力把木板向左抽出，并測出彈簧秤的讀數；
（3）讓木塊從木板頂端加速滑到底端，并測出下滑時間．
如果這三個實驗的操作正確無誤，你認為哪個實驗方案測動摩擦因數最準確而且最簡單？答：

（2）

（2）

．
試從實驗原理上對每個方案作出簡要分析和評價．
方案（1）

增減沙桶內的沙，使木塊勻速運動時，木塊所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=

M

m

，此方案要通過觀察粗略確定木塊是否做勻速運動，不準確，誤差大．

增減沙桶內的沙，使木塊勻速運動時，木塊所受的摩擦力μmg等于沙及桶的重力Mg，有μ=

M

m

，此方案要通過觀察粗略確定木塊是否做勻速運動，不準確，誤差大．

方案（2）

用力F拉出木板時，木塊受摩擦力作用，該力f可直接由彈簧測力計測出，則μ=

f

G

，且木板是不是勻速拉動不影響實驗結果，簡便，易操作，

用力F拉出木板時，木塊受摩擦力作用，該力f可直接由彈簧測力計測出，則μ=

f

G

，且木板是不是勻速拉動不影響實驗結果，簡便，易操作，

方案（3）

根據牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和運動學公式s=

1

2

at2．得：μ=tgθ-

2s

gt2cosθ

，由此看出其實驗的測量量多，因此測量帶來的誤差大．

根據牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma和運動學公式s=

1

2

at2．得：μ=tgθ-

2s

gt2cosθ

，由此看出其實驗的測量量多，因此測量帶來的誤差大．

．

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Ⅰ、在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某-點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉像皮條．
（1）某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：
A．兩根細繩必須等長
B．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數相等
E．在用兩個彈簧秤同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置
其中正確的是

CE

CE

．（填入相應的字母）
（2）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖．
①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向是

F′

F′

②本實驗采用的科學方法是

B

B

A．理想實驗法    B．等效替代法  C．控制變量法  D．建立物理模型法
Ⅱ、在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某同學采用如圖甲所示的裝置的實驗方案，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中應該采取的兩項必要措施是：
a．

平衡摩擦力

平衡摩擦力

；
b．

鉤碼的質量遠小于小車的總質量

鉤碼的質量遠小于小車的總質量

．
c．以下是實驗過程中的一小步驟，正確的是

A

A

：
A．先通電源，再放紙帶B．先放紙帶，再通電源
d．如圖乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T．距離如圖乙．則打C點時小車的速度表達式為（用題中所給物理量表示）

△x2+△x3

2T

△x2+△x3

2T

．

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Ⅰ．某同學在做測定木塊與木板間動摩擦因數的實驗過程中，測滑動摩擦力時，他設計了兩種實驗方案．
方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測力計水平拉動木塊，如圖甲所示．
方案二：用彈簧測力計水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運動，如圖乙所示．

除了實驗必需的彈簧測力計、木塊、木板、細線外，該同學還準備了若干重均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認為更合理的方案是

乙

乙

（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一個理由即可）

圖乙中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動，更容易控制拉動的速度，使示數更穩定，測量更準確

圖乙中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動，更容易控制拉動的速度，使示數更穩定，測量更準確

．
（2）該同學在木塊上加砝碼，改變木塊對木板的壓力，記錄了5組實驗數據，如下表所示．

實驗次序	1	2	3	4	5
砝碼個數	0	1	2	3	4
砝碼對木塊 的壓力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
測力計示 數/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木塊受到的 摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

請根據上述數據，在坐標紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關系圖象（以F為橫坐標）．由圖象可知，重為

6.00

6.00

N；木塊與木板間的動摩擦因數為

0.25

0.25

．
Ⅱ．某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統由靜止釋放后機械能是否守恒．實驗前已經調整氣墊導軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運動的過程進行測量．

（1）如圖乙所示，用游標卡尺測得窄遮光條的寬度d=

0.48

0.48

cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10^-2s，則在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為

0.40

0.40

m/s．
（2）已知當地重力加速度為g，鉤碼的質量為m，滑塊的質量為M，在本實驗中還需要直接測量的物理量有：

B

B

．
A．光電門到導軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導軌的總長L
（3）本實驗通過比較

mgs

mgs

和

1

2

(m+M)(

d

△t

)2是否相等（用直接測出的物理量符號寫出表達式，重力加速度為g）說明系統的機械能是否守恒．
（4）為提高實驗結果的準確程度，該實驗小組的同學對此實驗提出以下建議，其中確實對提高準確程度有作用的是

A

A

．
A．繩的質量要輕，滑輪的質量要輕
B．在“輕質繩”的前提下，繩越長越好
C．鉤碼的質量m越小越好
（5）你還有其他好的建議是

摩擦力做功對實驗有影響，減小摩擦力能提供精確度．

摩擦力做功對實驗有影響，減小摩擦力能提供精確度．

．

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Ⅰ．某同學在做測定木塊與木板間動摩擦因數的實驗過程中，測滑動摩擦力時，他設計了兩種實驗方案．
方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測力計水平拉動木塊，如圖甲所示．
方案二：用彈簧測力計水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運動，如圖乙所示．

除了實驗必需的彈簧測力計、木塊、木板、細線外，該同學還準備了若干重均為2.00N的砝碼．
（1）上述兩種方案中，你認為更合理的方案是______（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一個理由即可）______．
（2）該同學在木塊上加砝碼，改變木塊對木板的壓力，記錄了5組實驗數據，如下表所示．

實驗次序	1	2	3	4	5
砝碼個數		1	2	3	4
砝碼對木塊 的壓力/N		2.00	4.00	6.00	8.00
測力計示 數/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木塊受到的 摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

請根據上述數據，在坐標紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關系圖象（以F為橫坐標）．由圖象可知，重為______N；木塊與木板間的動摩擦因數為______．
Ⅱ．某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統由靜止釋放后機械能是否守恒．實驗前已經調整氣墊導軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運動的過程進行測量．

（1）如圖乙所示，用游標卡尺測得窄遮光條的寬度d=______cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10^-2s，則在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為______m/s．
（2）已知當地重力加速度為g，鉤碼的質量為m，滑塊的質量為M，在本實驗中還需要直接測量的物理量有：______．
A．光電門到導軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導軌的總長L
（3）本實驗通過比較______和是否相等（用直接測出的物理量符號寫出表達式，重力加速度為g）說明系統的機械能是否守恒．
（4）為提高實驗結果的準確程度，該實驗小組的同學對此實驗提出以下建議，其中確實對提高準確程度有作用的是______．
A．繩的質量要輕，滑輪的質量要輕
B．在“輕質繩”的前提下，繩越長越好
C．鉤碼的質量m越小越好
（5）你還有其他好的建議是______．

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（2011?南京一模）某實驗小組在做“驗證機械能守恒定律“實驗中，提出了如圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗，乙方案為用小車在斜面上下滑進行實驗．
（1）組內同學對兩種方案進行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案，你認為該小組選擇的方案是

甲圖

甲圖

，理由是：

采用乙圖實驗時，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機械能不守恒，故乙圖不能用于驗證機械能守恒

采用乙圖實驗時，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機械能不守恒，故乙圖不能用于驗證機械能守恒

．
（2）若該小組采用圖甲的裝置打出r一條紙帶如圖丙所示，相鄰兩點之間的時間問隔為0.02s，請根據紙帶計算出B點的速度大小

1.37

1.37

 m/s（結果保留三位有效數字）
（3）該小組內同學們根據紙帶算出了相應點的速度，作出v²-h圖線如圖丁所示，請根據圖線計算出當地的重力加速度g=

9.7～9.8

9.7～9.8

m/s²（結果保留兩位有效數字）．

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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逐漸減小，F_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，受力分析如圖，可知，

得電場強度，磁感應強度

13．探究一個規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=

設最終穩定時MN的速率為v，則

    BI’L=mg   而    解得：m²/s

 17．解析： 因為環2的半徑為環3的2倍，環2的周長為環3的2倍，三環又是用同種金屬絲制成的，所以環2的質量為環3的2倍。設m為環3的質量，那么三根繩承擔的力為3mg，于是，環1與環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。

對環3，平衡時有：3F_T1-mg-3 F_T2cosα=0，

由此

環2中心與環3中心之距離：，

即

18．解析：熱鋼板靠滾子的摩擦力進入滾子之間，根據摩擦力和壓力的關系，便可推知鋼板的厚度

以鋼板和滾子接觸的部分為研究對象，其受力情況如圖所示，鋼板能進入滾子之間，則在水平方向有: (式中)，所以由兩式可得：μ≥tanθ

設滾子的半徑為R，再由圖中的幾何關系可得

，將此式代入得b≤(d+a)- 代入數據得b≤0.75cm

即鋼板在滾子間勻速移動時，鋼板進入流子前厚度的最大值為0.75cm.