某兴趣小组设计了一个测量动摩擦因数的实验。①如图甲，将倾斜段和水平段连接构成的铝板固定在水平桌面上；②让小铁块从倾斜段上A点静止释放，铁块最终停在水平段上B点；③利用铅垂线找到A点在桌面的投影点A' ，测出A到A'的高度h和A'到B的水平距离s；④改变释放位置重复多次实验，得到多组h和s的数值。

1. 某兴趣小组设计了一个测量动摩擦因数的实验。

①如图甲，将倾斜段和水平段连接构成的铝板固定在水平桌面上；

②让小铁块从倾斜段上A点静止释放，铁块最终停在水平段上B点；

③利用铅垂线找到A点在桌面的投影点A^' ，测出A到A^'的高度h和A^'到B的水平距离s；

④改变释放位置重复多次实验，得到多组h和s的数值。

(1) 实验得到多组h和s的数值如下表，请在图乙中作出s-h关系图线。

h/cm	10.00	15.00	20.00	25.00	30.00
s/cm	19.90	32.70	48.10	57.60	69.80

(2) 根据图线求得动摩擦因数μ=。（保留1位有效数字）

(3) 重复实验发现，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是。

(4) 实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，这会导致动摩擦因数的测量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

(5) 为了消除铁块在转接点处的机械能损失，兴趣小组中某位同学建议将倾斜段做成图丙所示圆弧面，其末端与水平段相切，仍然通过测量h和s求得动摩擦因数。该方案是否可行？（选填“可行”或“不可行”）。

【考点】

滑动摩擦力与动摩擦因数; 动能定理的综合应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面与滑块间的动摩擦因数μ。主要步骤如下：

（1）把平板竖直放置，并画上一条竖直线AB和水平线AC，将斜面装有光电门的一端始终保持在C点不动，抬高斜面另一端，每次都让质量为m的小滑块（含挡光片）从斜面与竖直线AB的交界处由静止下滑。光电门可以测得挡光片经过光电门时的挡光时间t，要间接测量滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为 $\text{[math]}$ 。

（2）测得水平线AC长度为L。将小滑块放置在斜面上与竖直线对应位置，并测量出该位置与A点的竖直距离h，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数μ和当地重力加速度g视为不变。则小滑块从某一高度h滑下，其合外力做功的表达式为 $\text{[math]}$ 。

（3）以斜面C点为支点保持该位置不动，不断抬高斜面倾角，重复步骤（2），测得多组h、t数据，该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（ $\text{[math]}$ 图像），该图像可以反映合外力做功与动能变化的关系。若已知该图像的斜率为k、截距为b，则可以算出斜面的动摩擦因数 $\text{[math]}$ （用所测量的物理量表示）。

实验探究题普通

2. 某实验小组做“测量滑块与长木板之间的动摩擦因数”实验时，实验装置如图甲所示。在水平桌面上固定放置一端有定滑轮长木板，靠近定滑轮的B处有一个光电门。在A处有一上端带遮光条的滑块，A、B之间的距离保持 $\text{[math]}$ 不变。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。

（1）实验过程中用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺读数如图乙所示，读出遮光条的宽度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（2）实验时，将滑块从A处静止释放，若光电门显示遮光时间为 $\text{[math]}$ ，此时力传感器示数为 $\text{[math]}$ ，从而可以得到一组 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 数据，多次改变所挂重物的质量进行实验，可得到多组数据。根据这些数据，作出 $\text{[math]}$ 的关系图像如图丙所示，则滑块与遮光条的总质量为，滑块与长木板之间的动摩擦因数为（用L、a、b、d和g表示）。