高考必考题突破讲座(二)测定动摩擦因数的三种方法题型特点考情分析命题趋势1
通过测量运动物体的加速度测量动摩擦因数.2.通过平衡条件测量动摩擦因数.3.通过功能关系测量动摩擦因数2015·全国卷Ⅱ,222019 年高考可能用转化法测定动摩擦因数,其测量原理是:当物体在水平面或斜面上做匀加速直线运动时,测出物体的加速度 a,则根据牛顿第二定律确立动摩擦因数 μ 与 a 的关系式,从而求出 μ1.测定动摩擦因数示意图2.涉及问题(1)物体应该在粗糙水平面或斜面上做匀加速运动.(2)利用光电门或打点计时器测定加速度 a
(3)若实验在粗糙斜面上完成,应测出斜面倾角 θ
►解题方法1.通过测量运动物体的加速度测动摩擦因数[例 1]图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:① 用天平测量物块和遮光片的总质量 M、重物的质量 m;用游标卡尺测量遮光片的宽度 d;用米尺测量两光电门之间的距离 s;② 调整轻滑轮,使细线水平;③ 让物块从光电门 A 的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A和光电门 B 所用的时间 ΔtA和 ΔtB,求出加速度 a;④ 多次重复步骤③,求 a 的平均值;⑤ 根据上述实验数据求出动摩擦因数 μ
回答下列问题:(1) 测量 d 时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为 1 mm)的示数如图乙所示,其读数为__0
960__cm
(2)物块的加速度 a 可用 d、s、ΔtA和 ΔtB表示为 a=____
(3)动摩擦因数 μ 可用 M、m、和重力加速度 g 表示为 μ=____
解析 (1)游标卡尺的读数为 9 mm+12×0
05 mm=9
60 mm=0
960 cm
(2)由 v-v=2as,vA=,vB=联立得a==
(3)设细线的张力为 T,对 M 有 T-μMg=M,对 m 有 mg-T=m,联立两式得 μ=