《2025年高中阶段三测卷高一物理必修第一册人教版》

11.(10分)某实验小组要测量一个木块与木板间的动摩擦因数。
　(1)如图1所示有A、B两种实验方案可供选择,你认为方案__________(选填“A”或“B")更好一些,选择这种方案的理由是______________________。根据所选择的方案进行如下实验步骤:
　　　①将木块(质量M未知)放在水平长木板上,其上放一个砝码,通过水平细绳与弹簧测力计相连;
　　　②用手施加一定的作用力使长木板和木块沿水平方向发生相对滑动,待弹簧测力计示数稳定后,记录弹簧测力计的示数F及所放砝码的个数n(每一个砝码质量均为50g);
　　　③逐次增加砝码个数,重复步骤②五次;
　　　④根据实验记录的数据在给定坐标纸上作出F−n图像,如图2所示。
　　　　　　　　　　　　　
　(2)在实验步骤②中弹簧测力计示数稳定后,木块对其上方的砝码__________(选填“有”或“没有")摩擦力。
　(3)由图2中图线求得滑块和木板之间的动摩擦因数μ=__________,木块质量M=__________kg (重力加速度g取10m/s²)。由于木板与桌面之间的摩擦力不能忽略,会导致动摩擦因数的测量值与真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
　　　　　　　　　　　　　

答案： 答案　
(1)A(1分)　不必匀速拉动木板，操作更加方便，可以更加科学地测量滑动摩擦力的大小(2分)
(2)没有(1分)
(3)0.2(2分)　0.2(2分)　无影响(2分)
解析　
(1)方案A中只需要拉动木板，不必保证木板做匀速直线运动，使物块与木板发生相对滑动即可，而方案B中需要木块在长木板上做匀速直线运动，这样拉力大小才等于其所受到的滑动摩擦力大小，因此为使操作更加方便，更加科学地测量滑动摩擦力的大小，应该选择方案A。
(2)在实验步骤②中弹簧测力计示数稳定后，木块与其上方的砝码保持静止，所以木块对其上方的砝码没有摩擦力。
(3)根据实验原理对木块进行受力分析可知$F=\mu(Mg + nmg)=\mu mgn+\mu Mg$，所以F - n图像的斜率为$\mu mg$，与纵坐标的截距为$\mu Mg$，代入数据解得$\mu = 0.2$，$M = 0.2$kg;缓慢向右拉动水平放置的长木板时，弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力大小，因此木板与桌面间的摩擦力对滑块摩擦力的测量结果无影响。