高三物理解答题中等难度题
某学习小组设计了一种如图所示的摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数。其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤、连接摆锤的轻质细杆，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置由静止释放。摆锤到最低点附近橡胶片紧压地面擦过一段很小的距离，之后继续摆动至最高位置。若测得摆锤的质量为m，摆锤重心到O点的距离为L，橡胶片紧压地面擦过的距离s，摆锤摆到最左端杆与竖直方向成θ角，摆锤经过最低点时对地面的压力大小为F，在橡胶片擦过地面距离s过程中此压力视为不变。（重力加速度为g）
（1）橡胶片与地面间的动摩擦因数μ的表达式为__________。（请用题中已知的物理量字母来表示）
（2）换用不同橡胶片测得μ与θ的大致关系如图线所示。已知L=1m，s=0.116m，则F约是摆锤重力的_____倍。
（3）把摆锤经过最低点时对地面的压力F作为橡胶片擦过地面距离s过程中的压力，则此导致测得的橡胶片与地面间的动摩擦因数μ__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮刘搅盘胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的可绕轴O在竖直平面内自由转动的轻质细杆，转动半径为L。具体实验步骤如下：
I、将测量仪固定在水平地面上；
Il、将摆锤从与O等高的位置由静止释放；
III、当摆锤摆到最低点附近时，测量出橡胶片紧压地面摩擦过的一小段距离s(s<<U)，之后继续摆至最高位置，测量出细杆与竖直方向的角度θ。
（1）为测量轮胎与地面间动摩擦因数，还需要测量的物理量有_______________；
（2）若将摆锤对地面的压力视为大小为F的恒力，重力加速度为g，橡胶片与地面之间的动摩擦因数为_______________；
（3）为进一步减小实验误差，你认为本实验还可以在哪些地方改进? ____________________________________________________________。
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（16分）图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，基主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s（s<L），之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求
（1）摆锤在上述过程中损失的机械能；
（2）在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；
（3）橡胶片与地面之间的动摩擦因数。
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学习完《摩擦力》一节内容后，老师给同学们布置一项任务—测定一铁块与长木板之间的动摩擦因数μ，同学们经过思考，在测量滑动摩擦力环节，主要设计了以下两种方案：
方案1：将一长木板固定在水平地面上，用手通过轻质弹簧秤水平向右拉放在长木板上的铁块P，使铁块P向右匀速运动；
方案2：把弹簧秤的一端固定在墙上另一端拉铁块，铁块放在水平长木板上，且弹簧秤轴线保持水平。用水平力向左拉长木板，使长木板向左运动。
(1)方案2在某次操作中弹簧秤的示数已放大画出，此时弹簧秤的示数为___________N；
(2)这两种测量滑动摩擦力的方案中，_________(选填“方案1”或“方案2”)更方便操作；
(3)在利用方案2的某次实验中，弹簧秤示数稳定后______
A.拉木板的拉力一定等于弹簧测力计示数
B.拉木板的拉力一定小于弹簧测力计示数
C.拉木板的拉力一定大于弹簧测力计示数
D.拉木板的拉力小于、等于、大于弹簧秤示数均可
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某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下：
i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。
ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算加速度
；
iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算加速度
、
、
……
iv．在
坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，每个钩码质量均为
）。
请回答下列问题：
（1）关于实验原理及操作，下列说法正确的是______；
A．实验中必须平衡摩擦力
B．滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行
C．必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量
D．还需要测得小滑车的质量
（2）某条纸带测量数据如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小滑车的加速度值为a=________m/s2 （结果保留2位有效数字）；
（3）测得图线在a轴上的截距为b，已知重力加速度为g，则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为_____。
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某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下：
i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。
ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算出小车匀加速运动时的加速度；
iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算小车匀加速运动时的加速度、、……
iv．在坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，设小滑车及实验中所有钩码的总质量为M）。请回答下列问题：
（1）关于实验原理及操作，下列说法正确的是_____。
A．实验中必须平衡摩擦力
B．滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行
C．必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量
D．还需要测得小滑车的质量
（2）某条纸带测量数据如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小滑车的加速度值为a=m/s2 （结果保留2位有效数字）______；
（3）测得图线在a轴上的截距为b，已知重力加速度为g，则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为_______。
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某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下：
i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。
ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算加速度
；
iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算加速度
、
、
……
iv．在
坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，每个钩码质量均为
）。
请回答下列问题：
（1）关于实验原理及操作，下列说法正确的是 ；
A．实验中必须平衡摩擦力
B．滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行
C．必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量
D．还需要测得小滑车的质量
（2）某条纸带测量数据如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4．22 cm、BC=4．65 cm、CD=5．08 cm、DE=5．49 cm、EF=5．91 cm、FG=6．34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小滑车的加速度值为a= m/s2 （结果保留2位有效数字）；
（3）测得图线在a轴上的截距为b，已知重力加速度为g，则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为 。
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如图所示，粗糙的地面上放着一个质量M＝1.5 kg的斜面，底面与地面的动摩擦因数μ＝0.2，倾角θ＝37°。用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m＝0.5 kg的小球（不计小球与斜面之间的摩擦力），已知弹簧劲度系数k＝200 N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力F，使整体以a＝1 m/s2的加速度向右匀加速运动．(已知sin 37°＝0.6、cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
(1)求F的大小；
(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小．
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